[发明专利]圆盘式多工位机床的工位轴心精度测量及调整方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种机床精度测量及调整方法，尤其涉及圆盘式多工位机床的工位轴心精度测量及调整方法。

背景技术

圆盘式多工位机床拥有多个工位和多个动力头，在零件需要多工序精密加工的场合应用具有优势，一般一个工作盘设置多台动力电机及其加工组合机构，称为动力盘；与其平行的另一个工作圆盘放置加工工件，称为工件盘。通常动力盘保持静止，而通过工件盘的旋转运动进料，使按照一定加工顺序完成各工位的加工。其结构示意图如附图2所示。

各工位的轴心偏差相互关联，为了减小其中某个工位的轴心偏差对机床进行相应调整，带来的后果可能是其他工位的轴心偏差增大，整体加工误差反而增大。因此圆盘式多工位机床的精度检测及调整是该类机床制造过程中的关键。

在多工位轴心偏差测量中，若根据国标GB/T--17421.1-1998规定的同轴度的测量办法，让测量工具装在动力头上并围绕着动力头轴线回转 360°，使测量工具的测头触及代表装夹孔轴线的圆柱体的规定截面，读数的任何变化都表示了同轴度误差的两倍。此测量方法应用在该种机床中，具有只能获取同轴度偏差值的大小，无法获取同轴度的偏差方向等问题。

关于目前多工位机床的各工位轴心精度检测及调整，经过文献检索，中国专利申请号为CN201218715Y，公开了名称为多工位机床各轴相对位置精度检测装置的专利，该专利申请了一种能直观读取数据、确保数据准确的多工位机床各轴相对位置精度检测装置，有效减少了调整次数和调整时间。该专利所申请装置，利用百分表等工具，通过分别对多工位数控车丝机的上下料工位、镗孔工位、车丝工位分别检测并进行调整，实现对多工位机床各轴相对位置检测。但是这种检测装置及方法具有以下不足：

其一，该装置及检测方法是为多工位数控车丝机设计，并不通用于其他多工位机床。

其二，该装置及检测方法仅适用于各工位的检测及调整相互独立的机床，即其中某个工位的检测及调整不会对其他工位造成影响。而高精度多工位多刀具机床的各工位的检测及调整会相互影响，该方法并不适用。

发明内容

为了有效测量圆盘式多工位机床的工位轴心精度并对机床进行调整以达到减小加工误差的目的，本发明提供一种圆盘式多工位机床的工位轴心精度测量及调整方法。该方法通过测量计算出各工位的轴心偏差及偏差方向，经数据处理可得到动力盘与工件盘的整体轴心偏差，根据结果对机床进行有效调整，使得各工位的轴心偏差在调整后整体减少，减小机床加工误差。

为了解决其技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种圆盘式多工位机床的工位轴心精度测量及调整方法，采用单工位测量机构和数据处理及调整指导方法，单工位测量机构由检测芯棒和杠杆千分表组成，具体步骤是：

1）获取单工位误差数据

将一动力头拆除，换上检测芯棒代替动力头，杠杆千分表通过螺纹连接固定在检测芯棒上，杠杆千分表的表头触及其中一个装夹孔的一截面，检测芯棒旋转一周，使杠杆千分表跟着旋转一周，旋转过程中分别记录下0°，90°，180°，270°四个位置处杠杆千分表（4）的示数r0、r90、r180、r270、最大值、最小值，获得单工位误差数据；

2）获取各工位与动力头的同轴度偏差及偏差方向

将单工位误差数据进行处理，得到所有装夹孔在各工位与动力头的同轴度偏差及偏差方向；

3）获取装夹孔的整体偏差

选取数据，将同一装夹孔与各动力头的同轴度偏差及偏差方向作为一组数据，将每组数据通过计算机使用群体智能优化方法处理，计算得到该装夹孔的整体偏差；重复选取数据进行处理，直到得到所有装夹孔的整体偏差；

4）获取工作盘的回转误差

将各装夹孔的偏心误差矢量数据进行处理，找到一矢量，使得所有装夹孔的偏心误差矢量减去该矢量后整体减小，该矢量即是两个工作盘之间的偏心误差，通过计算所有装夹孔的回转误差平均值得到工作盘的回转误差；

5）调整圆盘式多工位机床的工作盘

根据步骤四得到的结果对圆盘式多工位机床的工作盘进行相应调整，使得每个装夹孔与所有动力头的整体偏差整体减小。