[发明专利]一种介观尺度铣削刀具偏心参数识别方法

摘要

一种介观尺度铣削刀具偏心参数识别方法，涉及精密/超精密加工领域。本发明是为了解决现有的刀具偏心参数测量方法算法复杂，效率及精度难以兼顾，且不适用于介观尺度铣削刀具的偏心参数识别的问题。本发明所述的一种介观尺度铣削刀具偏心参数识别方法，首先对激光位移传感器的光束进行校准，然后测量偏心量，获取相邻两个切削刃的实际切削半径之差，最后获取刀具偏心角。本发明基于求解非线性方程，测量效率和精度均大大提高。本发明适用于机械加工领域中介观尺度铣削刀具偏心参数的识别。

主权项

1.一种介观尺度铣削刀具偏心参数识别方法，首先，以主轴(1)回转中心O_s为原点，主轴(1)的轴线与Z轴重合，建立空间直角坐标系，其特征在于，所述方法包括以下步骤：激光位移传感器光束校准步骤：一、将激光位移传感器设置在y轴上，使得激光位移传感器射出的激光与主轴相交并垂直，且激光光束中心能够射到刀柄(3)表面，二、将刀柄(3)沿x轴方向移动，当激光位移传感器读数最小时，将此时激光光束中心与刀柄(3)表面交点作为参考点，并记录该参考点在x轴上所对应的坐标值X1，三、将刀柄(3)以主轴为转轴旋转180°，将激光位移传感器沿x轴方向移动，当激光位移传感器读数最小时，记录参考点在x轴上所对应的坐标值X2，四、将刀柄(3)沿x轴移动，使得参考点与x轴上坐标值为(X1+X2)/2的坐标点重合；偏心量测量步骤：五、保持激光位移传感器的位置不变，将主轴(1)沿z轴方向移动n次，每移动一次，则将刀柄(3)以主轴为转轴旋转360°，利用激光位移传感器检测刀柄(3)的位移并记录被检测点与刀尖之间的距离z_i，共获得n组传感器读数，每组传感器读数包括最大读数值r(z_i)_max和最小读数值r(z_i)_min，n为大于4的正整数，i＝1,2,...,n，六、利用n组传感器读数获得n个刀具偏心分量Δr(z_i)，七、根据下式获得刀具偏心量r：其中，相邻两个切削刃的实际切削半径之差的获取步骤：八、设待测介观尺度铣削刀具的切削刃的个数为M，使激光位移传感器的输出激光射向刀刃(4)任一切削刃的尖端，将刀刃(4)以主轴为转轴旋转360°，分别获得每个切削刃的轮廓峰值peak(k)，k＝1,2,...,M，且当k＝M时，k+1＝1，九、根据下式获得相邻两个切削刃的实际切削半径之差：ΔR(k)＝R(k)‑R(k+1)＝peak(k)‑peak(k+1)；刀具偏心角θ获取步骤：十、将相邻两个切削刃的实际切削半径之差ΔR(k)和刀具偏心量r代入下式，获得刀具偏心角θ：其中，R为刀具半径。