[发明专利]一种基于三维扫描辅助定位的锻件校调方法

说明书

本发明公开了一种基于三维扫描辅助定位的锻件校调方法，包括以下步骤：S1模型获取：在零件毛坯上确定至少三个特征点；建立标准模型和毛坯模型；S2数据获取：将标准模型和毛坯模型叠合匹配，以所述标准模型的坐标系测得所述特征点的标准三维坐标；将所述零件毛坯放置在机床上，并测得所述特征点的机床坐标；计算任意两所述特征点对应轴上的标准差值和机床差值；S3确定校调：校调使得所述标准差值和所述机床差值接近或相等。本发明通过三维扫描计算的辅助，简化校调控制目标，校调结果更清晰、可预测，大大降低了锻件的校调难度，缩短了生产周期，降低了生产成本，有效地控制了加工校调导致的缺量风险。

技术领域

本发明涉及机械装备制造技术领域，尤其涉及一种基于三维扫描辅助定位的锻件校调方法。

背景技术

随着国家装备制造业的快速发展，对锻件的需求量不断攀升，且制造要求越来越高，逐步向大型化、重型化发展。在锻件锻压完成后、机床进行加工前，需要提前确认零件的余量状态，在确保满足图纸的尺寸要求后，才能继续加工流转。

由于现锻压技术的逐步成熟，为节省生产成本及相应资源，锻压余量逐步降低，锻压目标愈发接近图纸要求形状。在此前提下，冷加工前确认零件余量状态愈发困难且重要。针对简单的筒体类及板类零件，在立车、铣床等机床上装夹固定、打表测量后，根据测量结果进行简单的借调，如平推、垫起等，即可满足需要，且因零件形状、借调方案均较简单，故借调结果可预测且误差较小，校调作业较简单且无需重复校调。但涉及异形零件时，在机床上固定且打表测量后，在相同的借调方案前提下，借调结果难以预测且误差较大，往往需进行反复多次借调测量，极大地增加了生产成本及周期，且加工校调导致的缺量风险较大。例如图1所示的异形大锻件，该零件形状似碗，且“碗口”与“碗底”直径差异较大，在立车上进行测量时，为保证内、外侧可同工位测量，需保持“碗口”朝上的状态放置在机床上，同时在“碗底”部位进行垫平、夹紧等操作；后续进行借调时，由于零件在此工位处于“上大下小”的不稳定状态，平推、垫起等操作引起的零件位置改变往往与预期结果差异较大，同时由于内外侧均为弧形结构，借调结果也难以准确预测。常规校调方法往往无法顺利完成校调作业。

随着科学技术的发展，三维扫描技术日趋成熟，也逐步运用在重型装备制造行业中。如大锻件锻压完成后，可通过三维扫描确定锻件毛坯的尺寸，与后续加工模型进行比对，确定各位置余量情况。但现有的技术方案并不能与机加工进行很好的有机联动，辅助机加工进行零件定位。

发明内容

本发明旨在提供一种基于三维扫描辅助定位的锻件校调方法，以克服现有技术中存在的不足。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：

一种基于三维扫描辅助定位的锻件校调方法，包括以下步骤：

S1模型获取：

在零件毛坯上确定至少三个特征点，所述至少三个特征点不共线；

建立标准模型和毛坯模型，所述标准模型为零件经过加工后的三维模型，所述毛坯模型为零件毛坯的三维扫描模型；

S2数据获取：

将标准模型和毛坯模型叠合匹配，以所述标准模型的坐标系测得所述特征点的标准三维坐标(X、Y、Z)；

将所述零件毛坯放置在机床上，并测得所述特征点的机床坐标(X＇＇、Y＇＇、Z＇＇)；

计算任意两所述特征点对应轴上的标准差值和机床差值，所述标准差值为对应轴上标准三维坐标差值，所述机床差值为对应轴上机床坐标差值；

S3确定校调：

校调使得所述标准差值和所述机床差值接近或相等。

本发明的一个较佳实施例中，所述步骤S3确定校调依次包括：