[发明专利]一种五轴机床旋转轴定位精度检测和校正方法

说明书

技术领域

本发明属于机床检测技术领域，涉及一种五轴机床旋转轴定位精度检测和校正方法。

背景技术

目前五坐标数控机床越来越多，机床的定位精度需要定期进行校正和补偿，校正和补偿手段一般是使用激光干涉仪。利用激光干涉仪进行直线轴定位精度检查很简单，不需要附加的工装夹具，但是利用激光干涉仪进行旋转轴定位精度的检查和校正就异常困难。检查和校正旋转轴的定位精度需要使用旋转轴角度测头，这种测头需要专用的与机床旋转轴结构特点相配套的工装夹具，不同机床由于旋转轴结构不同，工装夹具也无法通用，而且安装工装夹具时需要拆卸一些机床部件。一般用户不会制造大量的专用工装夹具，因此无法进行旋转轴的定位精度的校正和补偿，这样在精度要求较高的时候风险就比较大，特别是更换旋转轴的位置检测部件需要检测而无法检测。

发明内容

本发明的所要解决的技术问题是：提供一种不需要依赖特定的数控系统、工装夹具和激光干涉仪，能够简便快速的对五轴机床旋转轴定位精度检测和校正的方法

本发明的技术方案是：一种五轴机床旋转轴定位精度检测和校正方法，其特征为包含以下步骤：

步骤一，检测和校正机床的主轴与X轴的垂直精度；

步骤二，检测和校正机床的主轴与Y轴的垂直精度；

步骤三，检测和校正C轴旋转与X轴的垂直度；

步骤四，检测和校正C轴旋转与Y轴的垂直度；

步骤五，检测校正机床回转坐标的零点位置；

步骤六，利用直棒测定处于水平或垂直状态旋转轴的角度的定位误差，进行校正；

步骤七，检测及设置校正机床RTCP机械偏心；

步骤八，利用千分表、直棒和球棒设定RTCP的中心点长度；

步骤九，利用直棒测定旋转轴的处于水平或垂直状态旋转轴的角度RTCP值，并以此作为RTCP精度的参考值；

步骤十，利用球棒和千分表检测机床的RTCP精度，每隔5度进行一次测量；

步骤十一，利用步骤十测定的RTCP精度即相应角度RTCP精度，与旋转轴定位精度的关系进行旋转轴定位精度校正：通过以下公式（1）计算出角度误差α，通过以下公式（2）计算确定角度新补偿值E：

E=E₁±α                    （2）

其中，E₁是数控系统螺距补偿文件对应角度的角度原有补偿值；

步骤十二，在对角度误差进行补偿后，再对相应角度的RTCP值进行测量，确保相应角度的RTCP精度在步骤九测定的RTCP精度参考值范围内。

本发明的有益效果是：本发明一种五轴机床旋转轴定位精度检测和校正方法，不需要依赖特定的数控系统、制造专用工装夹具和购买激光干涉仪，能够简便快速的对五轴机床旋转轴定位精度校正和补偿，检测校正后的机床旋转轴精度能够满足零件加工生产的需要，节约检验、校正时间和相关的费用。

附图说明

图1是坐标轴定位误差与RTCP的关系图；

图2是旋转轴定位误差导致RTCP误差和由RTCP误差可以人为认为旋转轴有一个很小的角度误差原理图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式做进一步说明。

一种五轴机床旋转轴定位精度检测和校正方法，包含以下步骤：

步骤一，检测和校正机床的主轴与X轴的垂直精度，满足机床出厂精度要求。

步骤二，检测和校正机床的主轴与Y轴的垂直精度，满足机床出厂精度要求。

步骤三，检测和校正C轴旋转与X轴的垂直度满足机床出厂精度要求。

步骤四，检测和校正C轴旋转与Y轴的垂直度满足机床出厂精度要求。

步骤五，检测校正机床回转坐标的零点位置。

步骤六，利用直棒测定处于水平或垂直状态旋转轴的角度的定位误差，进行校正。

步骤七，检测及设置校正机床RTCP机械偏心。

步骤八，利用千分表、直棒和球棒设定RTCP的中心点长度。

步骤九，利用直棒测定旋转轴的处于水平或垂直状态旋转轴的角度RTCP值，并以此作为RTCP精度的参考值。

步骤十，利用球棒和千分表检测机床的RTCP精度，每隔5度进行一次测量。