[发明专利]一种五轴数控机床精度验证方法

说明书

本发明公开了一种五轴数控机床精度验证方法，包括以下步骤：S1、根据五轴加工模式设置3D试切模型；S2、针对五轴精度验证需求，设计基准及真圆度、同心度、轮廓度和位置度等型位公差；S3、通过实际试切加工，验证机床在各种加工模式条件下的各轴向精度；本发明通过充分考虑五轴各种加工模式，精心设计3D试切模型，针对五轴立式，卧式，空间角度转换等精度验证需求，合理设计基准及真圆度，同心度，轮廓度，位置度等型位公差。通过实际试切加工，以验证机床在各种加工模式条件下的各轴向精度对五轴新机床精度和机床检修后加工精度的判定有着准确可靠的现实意义，能快速的检验出五轴机床各轴向精度误差情况。

技术领域

本发明涉及五轴机床精度检测技术领域，具体为一种五轴数控机床精度验证方法。

背景技术

五轴联动数控机床是一种科技含量高、精密度高专门用于加工复杂曲面的机床，这种机床系统对一个国家的航空、航天、军事、科研、精密器械、高精医疗设备等等行业有着举足轻重的影响力。目前，五轴联动数控机床系统是解决叶轮、叶片、船用螺旋桨、重型发电机转子、汽轮机转子、大型柴油机曲轴等等加工的唯一手段。

五轴联动加工中心有高效率、高精度的特点，工件一次装夹就可完成五面体的加工。若配以五轴联动的高档数控系统，还可以对复杂的空间曲面进行高精度加工，更能够适应像汽车零部件、飞机结构件等现代模具的加工。立式五轴加工中心的回转轴有两种方式，一种是工作台回转轴，设置在床身上的工作台可以环绕X轴回转，定义为A轴，A轴一般工作范围+30度至-120度。工作台的中间还设有一个回转台，在图示的位置上环绕Z轴回转，定义为C轴，C轴都是360度回转。这样通过A轴与C轴的组合，固定在工作台上的工件除了底面之外，其余的五个面都可以由立式主轴进行加工。A轴和C轴最小分度值一般为0.001度，这样又可以把工件细分成任意角度，加工出倾斜面、倾斜孔等。A轴和C轴如与XYZ三直线轴实现联动，就可加工出复杂的空间曲面。

五轴联动数控机床在品种上已经拥有立式、卧式、龙门式和落地式的加工中心，适应不同大小尺寸的杂零件加工，加上五轴联动铣床和大型镗铣床以及车铣中心等的开发，基本涵盖了国内市场的需求。

目前行业内一般通过镭射方式确认机台精度，虽然镭射作为一种检测和补偿丝杆误差精度手段，但只是主轴静止状态的理论误差。受实际机台机构及主轴高速旋转振动和切削时的阻力等因素影响，往往机台镭射精度OK，但实际加工零件达不到预期的精度效果。

为此，提出一种五轴数控机床精度验证方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种五轴数控机床精度验证方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种五轴数控机床精度验证方法，包括以下步骤：

S1、根据五轴加工模式设置3D试切模型；

S2、针对五轴精度验证需求，设计基准及真圆度、同心度、轮廓度和位置度等型位公差；

S3、通过实际试切加工，验证机床在各种加工模式条件下的各轴向精度。

作为优选，上述在所述步骤S1中，3D试切模型设置时，获取与3D模型对应检测的2D图纸，并对模型进行加工程序编程。

作为优选，上述在所述步骤S2中，所述精度验证需求包括五轴立式、卧式和空间角度转换。

作为优选，上述在所述步骤S3中，实际试切加工时，通过数控程序调动机床立式、卧式及复合空间轴向转换的加工模式进行实际试切加工。

作为优选，上述在所述试切加工完成后，采用能力成熟度模型对试切件进行尺寸检测，分析检测数据，确认五轴机床各轴向实际加工精度。

作为优选，上述所述精度验证包括尺寸验证立式加工精度、验证卧式加工精度、尺寸验证立卧转换精度、平台旋转精度和空间转角精度。