[实用新型]一种用于立式加工中心的工件测头误差标定装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及数控技术领域，具体是一种用于立式加工中心的工件测头误差标定装置。

背景技术

为提高数控加工精度，减少加工废品率，提升数控机床智能化水平，在立式加工中心配置触发式测量系统，可实现序前辅助零件、夹具装夹和找正，确定加工基准，序中对零件关键尺寸进行监测，序后对成品进行检验，消除零件二次装夹误差。

由于触发式测量系统安装时很难保证测头的中心与立式加工中心的机床主轴的回转中心完全一致，所以需要对误差进行标定；另外触发式测头从刚碰触工件到发出触发信号、控制机床停止运动、读取机床当前坐标这一系列过程中，会产生碰触误差即存在预行程，并且测头沿着不同方向碰触误差也不同，所以在使用触发式测量系统进行工件加工精度检测之前，需要对其进行误差标定。现有的标定方法大多采用标准件如标准球或环规来确定其误差值，没有考虑碰触误差的各向异性，不能保障沿大角度方向碰触的测量精度。申请号201310057385.0公开了一种扫描测头标定方法，采用的标定装置是标准球，标定原理是驱动扫描测头按照一定顺序在球面上测出足够多的点，再用数学方法(非线性最小二乘迭代)拟合出一个球面，得到拟合球的半径及拟合球的球心坐标，由标准球的理论半径和拟合球半径得到碰触误差，该计算过程将不同方向的碰触误差视为同一值，忽略了碰触误差的各向异性。另外，该方法需要测量的点数较多并且分布均匀，测点数的选择直接影响标定精度和效率。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型拟解决的技术问题是，提供一种用于立式加工中心的工件测头误差标定装置。

本实用新型解决所述标定装置技术问题的技术方案是，提供一种用于立式加工中心的工件测头误差标定装置，其特征在于该标定装置由底层、中层和顶层三层结构组成；所述底层为正六棱柱结构，中层为圆柱结构，顶层为长方体结构；所述正六棱柱结构的中心、圆柱结构的中心和长方体结构的中心的连线垂直于水平面，且长方体结构中由长和高组成的侧面与正六棱柱的一个侧面垂直。

与现有技术相比，本实用新型有益效果在于：本实用新型的标定装置结构简单、标定过程操作简便，同时考虑了各方向碰触误差的各向异性，能一次快速标定出测头的偏心误差和沿不同方向碰触的预行程误差值，具有一定的精度，可以满足复杂型面零件的测量精度要求。

附图说明

图1为本实用新型用于立式加工中心的工件测头误差标定装置的三视图；其中图1(a)为主视图，图1(b)为右视图，图1(c)为俯视图；

图2为本实用新型用于立式加工中心的工件测头误差标定装置中测头沿Z轴负方向碰触标定装置的示意图；

图3为本实用新型用于立式加工中心的工件测头误差标定装置中测头沿平行于X轴和Y轴的径向碰触标定装置圆柱结构侧面的理论位置与实际位置分布图；

图4本实用新型用于立式加工中心的工件测头误差标定装置中测头沿Y轴方向碰触标定装置的示意图；

图5本实用新型用于立式加工中心的工件测头误差标定装置中测头沿X轴方向碰触标定装置的示意图；

图6本实用新型用于立式加工中心的工件测头误差标定装置中测头沿与X轴正方向成330°、210°、150°和30°角的方向碰触标定装置的示意图；

具体实施方式

下面给出本实用新型的具体实施例。具体实施例仅用于进一步详细说明本实用新型，不限制本申请权利要求的保护范围。

本实用新型提供了一种用于立式加工中心的工件测头误差标定装置(参见图1，简称标定装置)，该标定装置由底层101、中层102和顶层103三层结构组成；所述底层101为正六棱柱结构，中层102为圆柱结构，顶层103为长方体结构；所述正六棱柱结构的中心、圆柱结构的中心和长方体结构的中心的连线垂直于水平面，且长方体的一个侧面s1与正六棱柱的一个侧面s2垂直；正六棱柱的底面边长为L，圆柱的底面圆直径为D，长方体长为B、宽为A，三层结构高为H；材料不做具体限定，可采用性质稳定且不易发生形变的材质加工而成。

本实用新型用于立式加工中心的工件测头误差标定装置的工作原理和工作流程是：

(1)将标定装置安装在立式加工中心的工作台面上，安装时确保正六棱柱结构的侧面s2平行于X轴正方向、长方体结构的侧面s1平行于Y轴正方向，采用百分表确保平行；