[发明专利]数控加工中心在线加工变形检测装置及补偿方法

说明书

数控加工中心在线加工变形检测装置及补偿方法，属于精密机械加工技术领域，包括如下步骤：一、分析零件图纸尺寸各项指标并根据图纸建立三维模型；二、进行测量装置校准；三、利用角度调节仪来进行测量角度调整，使其光路垂直于检测表面；四、根据零件测量部分轮廓编写数控代码程序；五、利用程序点位路径进行测量点数据提取；六、计算测量差值来确定各工件变形量；七、与原模型数据对比进行误差补偿；八、利用补偿量精加工外轮廓结构。本发明采取多点、定点检测，测量前进行测量装置数据标定，可提高测量数据准确性，便于加工误差补偿。

技术领域

本发明属于精密机械加工技术领域，特别是涉及到一种数控加工中心在线加工变形检测、补偿方法及检测装置。

背景技术

随着航空航天、国防工业、微电子工业、宇宙开发、海洋技术、汽车制造等高科技领域的飞速发展，材料的轻、软特性现在也越来越普及到零件上来。传统在线接触测量方法会使零件表面受力导致表面出现凹坑，尤其是极易变形或者弱刚度零件，更加无法进接触式测量，我们就需要打破常规的理念来实现在线测量，以便减少装夹及在线补偿，这样就会大大提高零件加工精度减小表面破坏。因此，寻找一套有效的测量方法和装置迫在眉睫。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种数控加工中心在线加工变形检测装置及补偿方法，采取多点、定点检测，测量前进行测量装置数据标定，可提高测量数据准确性，便于加工误差补偿。

数控加工中心在线加工变形检测装置，其特征是：包括数控加工中心刀柄、角度调节器、角度调节手柄、激光发射接收器、激光发射口、激光信号接收口以及信号输出接线口，所述数控加工中心刀柄与角度调节器连接，所述角度调节器的外部设置有角度调节手柄，角度调节器的一端设置有凹槽；所述激光发射接收器与角度调节手柄连接，设置在角度调节器的凹槽内部，激光发射接收器端面设置有激光发射口和激光信号接收口，侧面设置有信号输出接线口。

数控加工中心在线加工变形检测及补偿方法，其特征是：包括以下步骤，且以下步骤顺次进行，

步骤一、首先根据零件图纸尺寸标注，建立三维模型；

步骤二：进行数控加工中心在线加工变形检测装置校准；

步骤三：根据步骤一图纸中要测量的尺寸部分来调节角度调节器，使其激光光路垂直于检测表面；

步骤四：利用步骤一建立的三维模型来编写测量路径程序；

步骤五：利用步骤四编写的程序点位路径进行测量点数据提取；

步骤六：计算测量点坐标差值用于确定各工件坐标位置变形量；

步骤七：步骤六获得的变形量与原模型数据对比进行误差补偿；

步骤八：利用补偿量精加工外轮廓结构。

所述步骤二中采用校准块进行数控加工中心在线加工变形检测装置校准，校准块的尺寸及型面精度为0.001mm。

所述步骤三中采用的角度调节器装配面精度为0.001mm，旋转角精度为1″，光路与被测工件表面垂直度为0.001mm。

所述步骤四中数控代码程序根据测量轮廓进行编写。

所述步骤五测量点数据提取值为一次以上点位测量数据的均值。