[发明专利]一种基于带坐标检测功能的数控机床的面型加工方法

权利要求书

1.一种基于带坐标检测功能的数控机床的面型加工方法，其特征在于，所述数控机床包括机身(1)、工件承台(2)和加工头(3)，所述工件承台(2)通过第一驱动装置(4)以至少能在X向上调节位移的方式安装在机身(1)上，所述加工头(3)通过第二驱动装置(5)以至少能在Y向和Z向上分别独立调节位移的方式安装在机身(1)上，所述第二驱动装置(5)或加工头(3)上安装有用于检测工件坐标的坐标测头(6)；

所述面型加工方法包括以下步骤：

(S1)将工件安装在工件承台(2)上；

(S2)利用坐标测头(6)检测工件表面上多个点的坐标，并基于多个所述点的坐标计算获得工件的中心位置坐标；

(S3)根据中心位置坐标确定加工坐标系；

(S4)基于加工坐标系，通过控制工件承台(2)和加工头(3)相对运动对工件表面进行加工；

所述步骤(S2)中获得工件的中心位置坐标具体方法是，在工件面上或边缘预先设置第一预设点和第二预设点，第一预设点的工件坐标为第二预设点的工件坐标为将工件安装在工件承台(2)上后利用坐标测头(6)检测获得第一预设点的机床坐标为(x₁,y₁)、第二预设点的机床坐标为(x₂,y₂)，按照以下公式(1)计算获得工件中心位置的机床坐标(x₀,y₀)和工件方向θ：

式中，θ为工件方向，i＝1或2。

2.根据权利要求1所述的面型加工方法，其特征在于：在加工的工件为圆形工件时，所述步骤(S2)中获得工件的中心位置坐标的具体方法是，利用坐标测头(6)检测圆形工件四周边缘上三个点的坐标，以该三个点所确定圆的圆心坐标作为中心位置坐标。

3.根据权利要求1所述的面型加工方法，其特征在于：在加工的工件为矩形或方形工件时，所述步骤(S2)中获得工件的中心位置坐标具体方法是，利用坐标测头(6)在工件的四条侧边上分别检测一个点的坐标，以四条侧边上点所确定的矩形或方形的中心坐标作为中心位置坐标。

4.根据权利要求1所述的面型加工方法，其特征在于：所述第一驱动装置(4)还能绕Z向调节工件承台(2)的转动角度，所述面型加工方法还包括在对工件表面进行加工前利用坐标测头(6)检测获得工件方向并校正工件方向的步骤，该步骤具体是，将工件安装在工件承台(2)上后，利用坐标测头(6)检测获得工件上两个点的坐标分别为(x₁，y₁)、(x₂，y₂)，该两个点的连线平行于预设工件方向，通过以下公式(2)计算获得两个点的连线相对于预设方向的夹角θ：

然后调节工件承台(2)相应转动θ角度，使两个点的连线方向与所述预设方向平行，完成工件方向的校正。

5.根据权利要求4所述的面型加工方法，其特征在于：所述预设方向为与X向平行的方向或者与Y向平行的方向。