[发明专利]一种数控铣精密劣弧的刀具半径补偿值在线测量方法及装置

权利要求书

1. 一种数控铣精密劣弧的刀具半径补偿值在线测量方法, 其特征在于:包括以下步骤：

(1)将具有凹槽的标准块(1)放置于数控机床的工作台上，通过机床主轴转动杠杆百分表(2)，利用杠杆百分表(2)中的测量针(13)与标准块(1)中的凹槽两侧内壁相接触，通过凹槽宽度确定一个辅助圆，并利用CAD制图软件确定所述辅助圆的圆心坐标值，在将确定的辅助圆与工作台上工件中待数控铣的劣弧中点相切，同时调节杠杆百分表(1)中的指针，使其指针指向零位；

(2)利用工件加工时的加工坐标系，即加工基准的坐标值，确定待数控铣的劣弧理论半径，根据劣弧的原点坐标值与辅助圆的圆心坐标值，计算从劣弧的原点到辅助圆的圆心所对应的距离，从而确定出相应的X值和Y值；

(3)根据确定的X值和Y值，在数控机床中，在手动输入程序控制模式下，输入 X值和Y值所对应的代码，移动机床工作台，使机床主轴精确到辅助圆的圆心位置所对应的圆心坐标值，得到辅助测量点；然后在移动机床主轴，使杠杆百分表(2)中的测量针(13)与工件中待数控铣的劣弧中点相接触，记录杠杆百分表(2)中的表盘偏离零位的格度数，通过记录的格度计算出劣弧的实际半径；

(4)利用计算的实际半径与劣弧的理论半径进行比较，根据劣弧的加工精度，计算出相应的补偿数值，所述补偿数值即为刀补时所需要确定的刀具半径补偿值，最后在数控机床中输入补偿数值，通过机床刀补指令来完成精密劣弧加工。

2.根据权利要求1所述的一种数控铣精密劣弧的刀具半径补偿值在线测量方法，其特征在于：所述标准块(1)为圆柱形结构，所述标准块中(1)的凹槽宽度小于工件中劣弧的半径，所述杠杆百分表(2)通过机床主轴设置于所述标准块(1)的正上方，所述杠杆百分表(2)中的测量针(13)位于所述标准块(1)的中心位置。

3.根据权利要求1所述的一种数控铣精密劣弧的刀具半径补偿值在线测量方法，其特征在于：在所述步骤(3)中，在移动机床主轴过程中，当杠杆百分表(2)中的测量针(13)与工件中待数控铣的劣弧中点相接触时，若杠杆百分表(2)中的表盘在零位的格度数是压缩产生的偏离，则劣弧的实际半径等于理论半径加上0.01乘格度数；若杠杆百分表(2)中的表盘在零位的格度数是拉伸产生的偏离，则劣弧的实际半径等于理论半径减去0.01乘格度数。

4.根据权利要求1所述的一种数控铣精密劣弧的刀具半径补偿值在线测量方法，其特征在于：在所述步骤(4)中，若劣弧的实际半径小于理论半径，所述补偿数值为劣弧公差带与理论半径的差值，若劣弧的实际半径大于理论半径，所述补偿数值为实际半径与劣弧公差带的差值。

5.一种如权利要求1所述的一种数控铣精密劣弧的刀具半径补偿值在线测量方法的装置，其特征在于：包括有标准块(1)、杠杆百分表(2)、燕尾座(3)和万向机构，所述标准块(1)为圆柱形结构，并在所述标准块(1)的中心沿其轴向设有一个凹槽，所述杠杆百分表(2)选用分度值为0.01mm的正面式结构，在所述杠杆百分表(2)中设置有可自由转动的测量针(13)，所述测量针(13)与标准块(1)中的凹槽相接触，所述燕尾座(3)设置于杠杆百分表(2)的顶部，所述万向机构与燕尾座(3)固定连接。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述万向机构包括有万向连杆(4)、调节块、下部调节螺丝(6)、上部调节螺丝(8)、上连杆万向头(9)和上连杆(10)，所述万向连杆(4)具有一个万向球头，所述万向连杆(4)的下端固定于燕尾座(3)中，具有万向球头的上端通过下部调节螺丝(6)与调节块转动连接，所述上连杆万向头(9)的下端通过上部调节螺丝(8)与调节块转动连接，其上端与上连杆(10)固定连接。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于：所述调节块包括有左夹持板(5)、固定螺丝(7)、右夹持板(11)和限位轴(12)，所述限位轴(12)设置于左夹持板(5)和右夹持板(11)之间，并在所述限位轴(12)的两端面设有与所述固定螺丝(7)相匹配的螺纹孔，所述固定螺丝(7)通过限位轴(12)中的螺纹孔分别与左夹持板(5)和右夹持板(11)固定连接。