The invention belongs to the field of workpiece positioning technology, and discloses a workpiece positioning method and system. The workpiece positioning system includes: a numerical control machine tool; a fixture mounted on the worktable of a numerical control machine tool, in which a positioning pin contacting the workpiece datum is equipped, and part or all of the positioning pins can be movably adjusted; a measuring system for measuring the workpiece's spatial posture; and a measuring system for calculating the movable positioning pin Calculating unit of adjustment. The invention has strong applicability: it is suitable for NC machine tools lacking sufficient degree of freedom of motion and dynamic compensation function of clamping error, and realizes six degrees of freedom positioning error compensation of workpiece by adjusting the position of movable positioning pin on fixture; high positioning accuracy: easy to realize high precision positioning and posture fine adjustment of workpiece in a small range; low cost: it does not need high price and has six freedoms. The NC machine tool with dynamic compensation function of degree and clamping error reduces the cost of equipment.
【技术实现步骤摘要】
一种工件定位方法与系统
本专利技术属于工件定位
，尤其涉及一种工件定位方法与系统。
技术介绍
工件的定位精度在机械加工制造过程中至关重要。工件在机床上的定位和夹紧通常需要通过夹具完成，即首先在机床的工作台上安装夹具，然后将工件安装在夹具上。为保证工件相对于机床刀具的位姿(位置和姿态)，夹具常配有六个与工件基准面相接触的定位销。传统加工制造中，夹具和定位销需满足较高的制造和装配精度以确保工件定位精度，这不仅增加了夹具成本，而且可能给夹具维护和制造工艺自动化带来困难。随着数控技术发展，可利用数控系统的装夹误差动态补偿(FixtureOffsetDynamicCompensation)功能，通过机床运动对工件定位误差进行补偿，以降低夹具的精度要求和制造成本，同时更利于生产自动化。目前，文献中已有关于工件定位误差补偿算法的研究，这些算法大多是通过测量工件表面坐标数据来计算得到工件实际位姿的偏差量，这些文献包括：[1]GunnarssonKT,PrinzFB.CADModel-BasedLocalizationofPartsinManufacturing.1987,2...
【技术保护点】
1.一种工件定位方法，其特征在于，所述工件定位方法包括：通过夹具上的可活动定位销调整工件位姿，基于工件与可活动定位销相接触时的运动学方程，推导出可活动定位销相对于工件位姿的变化位置；再计算出可活动定位销的调整量以补偿给定的工件定位误差。
【技术特征摘要】
1.一种工件定位方法，其特征在于，所述工件定位方法包括：通过夹具上的可活动定位销调整工件位姿，基于工件与可活动定位销相接触时的运动学方程，推导出可活动定位销相对于工件位姿的变化位置；再计算出可活动定位销的调整量以补偿给定的工件定位误差。2.如权利要求1所述的工件定位方法，其特征在于，所述工件定位方法具体包括：步骤一：将工件夹具安装在数控机床工作台上，并将可动定位销调整到预先设定值；步骤二：将工件装夹在数控机床夹具上；步骤三：测量系统测量出工件相对于机床刀具的定位误差；步骤四：判断定位误差值是否在指定公差范围内；若定位误差值在许可范围内，则满足加工要求，继续执行步骤五；若定位误差值超出许可范围，则不满足加工要求，继续执行步骤二至步骤四，直至工件定位误差值在许可范围内；步骤五，数控机床开始工件加工制造流程。3.如权利要求2所述的工件定位方法，其特征在于，步骤四具体包括：步骤I：卸载工件；步骤II：计算单元根据测量出的工件位姿误差计算出夹具上每个可活动定位销的调整量；步骤III：计算单元将调整量发送至夹具上的可活动定位销驱动装置的控制器以调整可活动定位销位置。4.如权利要求3所述的工件定位方法，其特征在于，步骤II具体包括：步骤a：建立坐标系，描述工件空间位姿；步骤b：建立每个定位销轴线的直线方程以及每个与定位销相接触的工件基准面的平面方程；步骤c：建立工件在夹具上的非线性运动学模型，并将该模型进行线性化；步骤d：通过求解工件运动学方程，得到给定工件位姿误差的可活动定位销调整量。5.如权利要求4所述的工件定位方法，其特征在于，步骤a具体包括：建立固定在机床上的基准坐标系{A}以及固定在工件上的工件坐标系{B}，工件位置通过坐标系{B}的原点坐标相对于基准坐标系{A}的位置矢量表示，即工件姿态通过工件坐标系相对于基准坐标系的旋转矩阵表示，其中(α,β,γ)为工件坐标系相对于基准坐标系的欧拉角，则工件坐标系和基准坐标系的等价齐次变换为：步骤b中的建立每个定位销轴线的直线方程以及每个与定位销相接触的工件基准面的平面方程，具体描述如下：每个定位销轴线在基准坐标系中的直线方程如下：其中AKi＝[kxi,kyi,kzi]T表示定位销轴线在基准坐标系的单位方向矢量，AVi＝[vxi,vyi,vzi]T表示定位销轴线上给定的一点vi的位置矢量，li表示定位销轴线上某点(X,Y,Z)与点vi之间的距离；工件上与每个定位销相接触的接触点在...
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