[发明专利]一种用于热误差检测的工件、检测方法及处理方法

说明书

本发明公开了一种用于热误差检测的工件、检测方法及处理方法，其中所述工件包括工件本体，所述工件本体包括棱柱体，所述棱柱体的轴心上设有用于供夹具夹持的中心通孔，且棱柱体的侧面上均设有颜色涂层；所述检测方法可以通过判断所述工件本体表面磨损状况得到热误差数据，实现了在有切屑和切削液的情况下，对机床实际工况下的热误差数据的检测；所述处理方法，实现了对误差检测后的工件再回收利用，节约了社会资源，且操作执行简单。

技术领域

本发明涉及热误差检测领域，特别是涉及一种用于热误差检测的工件、检测方法及处理方法。

背景技术

机床热误差是指由于主轴旋转，轴承等部件生热，导致主轴产生的热变形。热误差是机床误差的主要来源之一，由温度引起的误差可以占到机床总几何误差的75%。

现有的机床热误差的检测主要通过非接触传感器进行直接测量。检测时，主轴上安装芯棒，机床空转运行（不进行实际切削且不开启切削液）。例如，使用电涡流传感器测量芯棒在空转状态下的热误差、使用电感测微仪测量芯棒轴向热误差、或使用激光位移传感器测量热误差。

另一种间接测量方法，是通过测量被加工工件来实现。机床正常运行，开启切削液，按照预定程序加工。加工完成后，通过测量工件实现对热误差的测量。例如，目前现有的阶梯结构的精加工件用于测量加工过程热误差。但是上述两种方法中，直接测量方法采集的并非机床工况下的热误差数据，它们均是在空转、无切屑、无切削液、以芯棒代替刀具的条件下进行的测量。而间接测量方法需要后期的检测，对精度检验的能力有一定要求，并且工件不能重复使用。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了一种用于热误差检测的工件、检测方法及处理方法，可以直接通过判断表面磨损状况得到热误差数据，简化了检测操作，同时也具有可以在有切屑和切削液的情况下进行检测的优点。

本发明的技术方案是：一种用于热误差检测的工件，包括工件本体，所述工件本体包括棱柱体，所述棱柱体的轴心上设有用于供夹具夹持的中心通孔，且棱柱体的侧面上均设有颜色涂层。

上述技术方案的工作原理如下：本方案在使用时，棱柱体轴心上的中心通孔可以方便机床的夹具夹持固定；同时工件本体的表面涂有颜色涂层，也便于观察加工时的磨损情况。

在进一步的技术方案中，所述工件本体包括多个截面尺寸不同的棱柱体，所述多个棱柱体沿轴向依次连接，且多个棱柱体的轴线处于同一直线上。

本方案中，工件本体包括多个截面尺寸不同的棱柱体，便于可以在不更换工件的情况下即完成整个热误差检测过程。

另一方面。本发明还公开了一种用于热误差检测的检测方法，包括以下步骤：

S10、将所述工件本体固定在机床夹具上，旋转砂轮，选取工件本体中棱柱体的任意一个侧面为初始侧面，使所述初始侧面正对机床的砂轮且与砂轮接触，记录当前砂轮的位置为初始位置；

S20、机床在正常工况下运行指定时间后，将工件本体重新固定在机床夹具上，使得所述初始侧面正对机床的砂轮，旋转砂轮，调节砂轮的位置至初始位置；

S30、切换所述砂轮正对的工件本体的棱柱体的侧面，且切换后砂轮所正对的侧面到砂轮之间的相对距离小于切换前砂轮所正对的侧面到砂轮之间的相对距离；

S40、重复步骤S30，直至所有指定侧面均完成一次正对砂轮的过程；

S50、以工件本体中所有出现了磨损的面为检测面，根据检测面的距离变化数据，得到热误差数据。

在进一步的技术方案中，在所述步骤S10之前还包括对所述工件本体的侧面进行表面误差检测，从而便于对工件本体的表面进行检测，降低检测误差。

在进一步的技术方案中，对所述工件本体的侧面进行表面误差检测具体包括以下步骤：