[发明专利]一种基于测头的CA型五轴数控机床RTCP精度标定方法

权利要求书

1.一种基于测头的CA型五轴数控机床RTCP精度标定方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1、测量准备，在工作台上固定位置安装一标定校准块，主轴上安装测头并激活；

步骤S2：在保持C轴为0°的情况下，A轴依次在包含0°及其他以0°对称的角度，自上而下接触标定校准块的上表面，同一A轴角度需在主轴0°与180°的角度下进行测量，测量对应的点位坐标，得出不同角度的Z坐标（Z0、Z1、Z2、Z3…Zn）；

步骤S3：计算得出A轴与主轴在Y方向的误差以及A轴转动中心与主轴转动平面的误差；

步骤S4：在保持A轴为0°的情况下，C轴依次在0°、+180°、-90°、+90°，主轴分别在0°与180°的情况下，根据需要沿特定方向X或Y移动测头，测量同一点位不同C轴角度下的坐标（P1、P2、P3、…P8）；

步骤S5：计算C轴与A轴在X方向与Y方向的误差值；

步骤S6：根据需要可将误差值自动补偿至数控系统；

步骤S2中，以A0得到的Z值为Z0，Aα°，主轴为0°时得到的Z值为Z1，Aα°，主轴为180°时得到的Z值为Z2，A-α°，主轴为0°时得到的Z值为Z3，A-α°，主轴为180°时得到的Z值为Z4，Aβ°，主轴为0°时得到的Z值为Z5，Aβ°，主轴为180°时得到的Z值为Z6，A-β°，主轴为0°时得到的Z值为Z7，A-β°，主轴为180°时得到的Z值为Z8，以此类推；

通过得到的多个Z坐标计算出A轴与主轴在Y方向的距离的具体方法为：

通过Z1与Z2的平均值计算出Z11、通过Z3与Z4的平均值计算出Z12、通过Z5与Z6的平均值计算出Z13、通过Z7与Z8的平均值计算出Z14；并通过这些点位计算出A轴在各角度时的误差预估，其中A±α°时A轴与主轴在Y方向的距离为Z21=[（Z11-Z12）/2]/sinα°；A±β°时A轴与主轴在Y方向的距离为Z22=[（Z13-Z14）/2] /sinβ°；通过Z21与Z22的平均值计算出A轴与主轴在Y方向的距离，结果为（Z21+Z22）/2。

2.根据权利要求1所述的一种基于测头的CA型五轴数控机床RTCP精度标定方法，其特征在于，通过得到的多个Z坐标计算主轴端面至A轴转动中心的距离的具体方法为：

A±α°时主轴端面至A轴转动中心的距离误差预估值为Z31={[（Z11+Z12）/2]-Z0}/（1-cosα°），A±β°时主轴端面至A轴转动中心的距离误差预估值为Z32={[（Z13+Z14）/2]-Z0}/（1- cosβ°），并通过Z31与Z32的平均值计算出主轴端面至A轴转动中心的距离结果为(Z31+Z32) /2。

3.根据权利要求1所述的一种基于测头的CA型五轴数控机床RTCP精度标定方法，其特征在于，步骤S4中，主轴为0°时C轴在0°、180°、-90°、90°下得到的结果依次为P1、P2、P3、P4，主轴为180°时C轴在0°、180°、-90°、90°下得到的结果依次为P5、P6、P7、P8。

4.根据权利要求3所述的一种基于测头的CA型五轴数控机床RTCP精度标定方法，其特征在于，所述步骤S6的具体方法为：通过(P1+P5)/2=P11，(P2+P6)/2=P12，(P3+P7)/2=P13，(P4+P8)/2=P14，并以此为基础计算出C轴与A轴在X、Y方向的距离，结果为P15=(P11-P12)/2，P16=(P13-P14)/2。