[发明专利]一种用于机床几何误差测量的13步测量方法

说明书

本发明公开了一种用于机床几何误差测量的13步测量方法，它是由9步直线测量轨迹和4步阶梯式测量轨迹组成；所述9步直线测量轨迹可具体的概述为X轴、Y轴、Z轴三条单轴运动的九条测量轨迹，以1000mm×500mm×500mm的几何空间为测量对象，轨迹①②③步是X轴运动的测量轨迹，轨迹④⑤⑥步是Z轴运动的测量轨迹，轨迹⑦⑧⑨步是Y轴运动的测量轨迹。本发明通过将整个步骤分成两步来进行测量，可以根据测量需求来进行选择，并且在多轴联动测量时均采用了阶梯式测量方法，采用的阶梯式的运动轨迹，能够更加便利的辨识出单轴的转角误差以及与之关联的垂直度误差，同时，减轻了调节光路时的繁琐劳动。

技术领域

本发明涉及数控机床制造加工技术领域，尤其是一种用于机床几何误差测量的13步测量方法。

背景技术

数控机床就是自动化机床，是一种装有程序控制系统的自动化机床。该控制系统能够逻辑地处理具有控制编码或其他符号指令规定的程序，并将其译码，用代码化的数字表示，通过信息载体输入数控装置，并经运算处理由数控装置发出各种控制信号，控制机床的动作，按图纸要求的形状和尺寸，自动地将零件加工出来。

目前用于机床几何误差测量的方法种类繁多，但是并没有兼顾到几何误差测量中的测量耗时和测量误差全面性的问题，有些为了在几何测量上减少时间简化了多轴联动，有些为了进行多轴联动的测量花费了更多时间在测量多轴联动时的光路调节上。

发明内容

本发明针对背景技术中的不足，提供了一种用于机床几何误差测量的13步测量方法。

本发明为解决上述现象，采用以下技术方案，一种用于机床几何误差测量的13步测量方法，它是由9步直线测量轨迹和4步阶梯式测量轨迹组成；所述9步直线测量轨迹可具体的概述为X轴、Y轴、Z轴三条单轴运动的九条测量轨迹，以1000mm×500mm×500mm的几何空间为测量对象，轨迹①②③步是X轴运动的测量轨迹，轨迹④⑤⑥步是Z轴运动的测量轨迹，轨迹⑦⑧⑨步是Y轴运动的测量轨迹；所述4步阶梯式测量轨迹可具体的概况为XY两轴联动产生的测量路径⑩，YZ两轴联动产生的测量路径ZX两轴联动产生的测量路径以及XYZ三轴联动产生的测量路径

作为本发明的进一步优选方式，9步直线测量轨迹是沿着被测几何空间的各条指定棱边且为直线轨迹；4步阶梯式测量轨迹为沿着被测几何空间各面上的面对角线和空间上的体对角线，XY轴联动运动轨迹为阶梯式及其他各种分步走法的阶梯式，YZ轴联动运动轨迹为阶梯式及其他各种分步走法的阶梯式，ZX轴联动运动轨迹为阶梯式及其他各种分步走法的阶梯式，XYZ三轴联动运动轨迹为阶梯式及其他各种分步走法的阶梯式。

作为本发明的进一步优选方式，13步测量法的测量顺序按照轨迹①到轨迹依次采集其测量点处的定位误差。

测量方法包括如下：

S1，以1000mm×500mm×500mm的数控机床几何空间为测量对象，并将三轴数控机床工作台前端左下角设置为绝对坐标原点，并以该原点建立笛卡尔坐标系；

S2，9步直线测量轨迹可具体的概述为X轴、Y轴、Z轴三条单轴运动的九条测量轨迹，轨迹①②③步是X轴运动的测量轨迹，轨迹④⑤⑥步是Z轴运动的测量轨迹，轨迹⑦⑧⑨步是Y轴运动的测量轨迹；9步单轴运动均是沿着被测几何空间各条指定棱边上进行且轨迹为直线，测量仪器为激光干涉仪；

S3，4步阶梯式测量轨迹可具体的概述为XY两轴联动产生的测量路径⑩，YZ两轴联动产生的测量路径ZX两轴联动产生的测量路径以及XYZ三轴联动产生的测量路径所有测量路径均是沿着被测几何空间各面上的面对角线和空间上的体对角线进行且轨迹为阶梯式，其中，XY轴联动运动轨迹为阶梯式及其他各种分步走法的阶梯式，即路径⑩的实际运行轨迹；YZ轴联动运动轨迹为阶梯式及其他各种分步走法的阶梯式，即路径的实际运行轨迹；ZX轴联动运动轨迹为阶梯式及其他各种分步走法的阶梯式，即路径的实际运行轨迹；XYZ三轴联动运动轨迹为阶梯式及其他各种分步走法的阶梯式，即路径的实际运行轨迹；测量仪器为激光多普勒位移测量仪。