[发明专利]五轴控制机床及其误差辨识方法、存储介质

权利要求书

1.一种5轴控制机床的误差辨识方法，在5轴控制机床中对误差进行辨识，该5轴控制机床具有：主轴，其能够安装上工具并进行旋转；工作台，其能够固定工件和/或夹具；3个直行轴，它们相互垂直，并且能够使所述主轴相对于所述工作台进行相对移动；以及2个旋转轴，它们能够使所述工作台旋转和/或倾斜，

所述5轴控制机床的误差辨识方法的特征在于，执行如下步骤：

准备步骤，将位置计测传感器工具安装于所述主轴，将具有3个以上的球的校正器固定于所述工作台；

初始位置计测步骤，利用所述位置计测传感器工具计测所述校正器的初始位置；

基准角度计算步骤，根据所述初始位置计测步骤中的计测值，计算用于使所述校正器位于规定的基准位置的各所述旋转轴的基准角度；

校正器计测步骤，将各所述旋转轴相对于所述基准角度分别分度至多个分度角度，利用所述位置计测传感器工具分别对各所述分度角度下的固定于所述工作台的所述校正器的球的中心位置进行计测；以及

误差辨识步骤，基于所述校正器计测步骤中的计测值，对所述直行轴的定位误差及真直度误差、各所述直行轴间的垂直度误差、各所述旋转轴的位置误差及倾斜误差进行辨识。

2.根据权利要求1所述的5轴控制机床的误差辨识方法，其特征在于，

在所述误差辨识步骤中，

使用所述校正器计测步骤中的计测值，对所述2个直行轴的定位误差及真直度误差、所述直行轴的3个垂直度误差、所述2个直行轴以外的1个直行轴的定位误差的伸缩分量、各所述旋转轴的位置误差及倾斜误差进行辨识。

3.根据权利要求1所述的5轴控制机床的误差辨识方法，其特征在于，

在所述校正器计测步骤中，执行如下的圆弧计测步骤：

以所述校正器的球描绘圆弧轨道的方式，在将一个所述旋转轴分度至任意的所述分度角度的状态下，将另一个所述旋转轴依次分度至多个所述分度角度，从而分别计测所述校正器中的至少1个球的中心位置。

4.根据权利要求1所述的5轴控制机床的误差辨识方法，其特征在于，

在所述校正器计测步骤中，执行如下步骤：

平行计测步骤，以所述校正器的朝向分别与2个所述直行轴的轴线平行的方式对各所述旋转轴进行分度，利用所述位置计测传感器工具分别对所述校正器中的3个以上的球的中心进行计测；以及

平面对角计测步骤，以所述校正器的朝向成为2个所述直行轴的轴线所成的平面的对角方向的方式对各所述旋转轴进行分度，利用所述位置计测传感器工具对所述校正器中的3个以上的球的中心位置进行计测。

5.根据权利要求1所述的5轴控制机床的误差辨识方法，其特征在于，

在所述校正器计测步骤中，执行如下步骤：

平行计测步骤，以所述校正器的朝向分别与2个所述直行轴的轴线平行的方式分别对各所述旋转轴进行分度，利用所述位置计测传感器工具分别对所述校正器中的3个以上的球的中心位置进行计测；以及

空间对角计测步骤，以所述校正器的朝向成为3个所述直行轴的轴线所成的空间的对角方向的方式分别对各所述旋转轴进行分度，利用所述位置计测传感器工具分别对所述校正器中的3个以上的球的中心位置进行计测。

6.一种存储介质，该存储介质存储有5轴控制机床的误差辨识程序，该误差辨识程序用于使5轴控制机床的数控装置执行权利要求1至5中的任一项所述的5轴控制机床的误差辨识方法，其中，该5轴控制机床具有：主轴，其能够安装上工具并进行旋转；工作台，其能够固定工件和/或夹具；3个直行轴，它们相互垂直，并且能够使所述主轴相对于所述工作台进行相对移动；以及2个旋转轴，它们能够使所述工作台旋转和/或倾斜。

7.一种5轴控制机床，该5轴控制机床具有：主轴，其能够安装上工具并进行旋转；工作台，其能够固定工件和/或夹具；3个直行轴，它们相互垂直，并且能够使所述主轴相对于所述工作台进行相对移动；以及2个旋转轴，它们能够使所述工作台旋转和/或倾斜，

所述5轴控制机床的特征在于，具备：

初始位置计测单元，利用安装于所述主轴所述位置计测传感器工具计测校正器的初始位置，该校正器具有3个以上的球且固定于所述工作台；

基准角度计算单元，根据由所述初始位置计测单元计测出的计测值，计算用于使所述校正器位于规定的基准位置的各所述旋转轴的基准角度；

校正器计测单元，将各所述旋转轴相对于所述基准角度分别分度至多个分度角度，利用所述位置计测传感器工具分别对各所述分度角度下的固定于所述工作台的所述校正器的球的中心位置进行计测；以及

误差辨识单元，基于由所述校正器计测单元计测出的计测值，对所述直行轴的定位误差及真直度误差、各所述直行轴间的垂直度误差、各所述旋转轴的位置误差及倾斜误差进行辨识。