[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

说明书

本发明公开了一种基于测头的CA型五轴数控机床RTCP精度标定方法，属于机械加工领域。包括S1、在工作台上安装标定校准块，主轴上安装测头并激活；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，同一A轴角度需在主轴0°与180°的角度下测量对应的点位坐标；S3、计算A轴与主轴在Y方向以及A轴转动中心与主轴转动平面的误差；S4、在保持A轴为0°的情况下，C轴依次在0°、+180°、±90°，主轴分别在0°与180°的情况下，测量同一点位不同C轴角度下的坐标；S5、计算C轴与A轴在X方向与Y方向的误差值；本发明可对CA型五轴数控机床RTCP精度进行自动检测与快速调整，减少人工干预，提升检测效率。

技术领域

本发明涉及数控加工控制领域与测量装置领域，具体涉及一种基于测头的CA型五轴数控机床RTCP精度标定方法。

背景技术

随着数控机床发展愈加成熟，数控机床被广泛运用于各行业加工之中。CA型五轴数控机床具备灵活、快速、可加工范围大等特点，被广泛运用于各类复杂结构件的加工。在五轴数控机床加工中，RTCP精度对产品加工质量至关重要。CA型五轴机床搭载了C轴与A轴两个旋转轴，其中C轴绕Z轴旋转，A轴绕X轴旋转。两个旋转轴同时旋转参与加工时，通过RTCP功能的开启，可以保证旋转轴绕刀尖点旋转，以确保零件加工质量正常。

目前对CA型五轴数控机床的RTCP检测与调整通常采用检验棒、千分表或其他类似功能的工具进行。

检查主轴端面与A轴转动中心的距离误差如图1（a）所示，将球头检棒安装在主轴上，A轴旋转+30°，千分表表针延A轴旋转方向（Y）架在球头最高点上，之后将A轴移动至-30°，移动Y轴将千分表表针延A轴旋转方向（Y架在球头最高点上），计算Y1与Y2的误差δY，通过δY、刀长L与球头检棒的半径计算出结果后与机床内设置参数进行对比，才能得到主轴端面至A轴旋转中心的距离。

检查A轴与主轴在Y方向的误差如图1（b）所示，将检棒安装在主轴上，A轴依次旋转±90°，分别移动Z轴靠在千分表上，保证千分表在检棒最高点。

而检查C轴与A轴在X、Y方向的距离误差如图1（c），同样将检棒安装在主轴上，保持A轴0°，千分表延X方向（或Y方向）架在检棒最高点，激活RTCP后旋转C轴，依次记录0°、180°、-90°、90°时千分表读数，以此计算同轴度误差，并以此对机床参数进行调整。

以这种方法检查RTCP精度，需要人工反复调整表架，并对千分表进行读数，人工对机床进行操作较为频繁，造成误差几率较大，且测量时间较长。

2012年成都飞机工业（集团）有限责任公司乔永忠发明了一种五坐标动态精度检测工具（CN201120185412.9），通过三个百分表分别架设在X、Y、Z方向，并以检棒辅助测量，这种方法与传统方式类似，但也避免不了人工读数而造成的误差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于测头的CA型五轴数控机床RTCP精度标定方法，减少人工对机床RTCP参数进行调整时可能产生的误差，提高检测效率。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

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，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；