一种机床工作台平面度测量方法技术

本发明专利技术公开了一种机床工作台平面度测量方法，该方法包括以下步骤：将矩形机床工作台面用预先准备好的水平仪进行网格布点测量；读取所述网格布点测量的数据，采用双下标变量构成数据矩阵；建立基准平面，通过预先配置的目标函数计算所述数据矩阵各点与所述基准平面间的实际差值。本发明专利技术的有益效果为：不受测量条件的限制，可根据被测件的不同测量要求，改变测量段长度、测量段数量、水平仪示值精等参数的输入，在生产现场使用操作简单方便，易于掌握，达到提高平面度测量工艺过程的工作效率和数据处理结果的质量的目的。

A Method for Measuring Flatness of Machine Tool Workbench

【技术实现步骤摘要】
一种机床工作台平面度测量方法
本专利技术涉及机床工作台面平面度的计算机数据处理
，具体来说，涉及一种机床工作台平面度测量方法。
技术介绍
数控铣、镗床以及平面磨床是当前装备制造业机械加工中使用的重要装备。这些机床的工作台面在工作时，是工件的安装基准，在机床制造过程中工作台面装配后是几何精度校验的基准，而几何精度是保证机床工作精度的基础。因此工作台面的精度测量是整个质检工艺要求的关键精度项目，根据《GB/T11337-2004直线度误差检测》国家标准规定，矩形工作台面用水平仪，网格布点测量法测量平面度是装配时使用测量方法和工具都很简单，测量精度很高，也便于根据结果修正，但是数据处理复杂。然工作台面平面度需要若干次测量、修正才能达到出厂的精度要求。故测量的数据处理工作量大、复杂、繁琐，极容易出错的现象急需改变。因此这项专利技术很好的解决了这一难题，极大的提高此项工艺过程的工作效率和数据处理结果的质量。针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
技术实现思路
针对相关技术中的问题，本专利技术提出一种机床工作台平面度测量方法，以克服现有相关技术所存在的上述技术问题。为此，本专利技术采用的具体技术方案如下：一种机床工作台平面度测量方法，该方法包括以下步骤：将矩形机床工作台面用预先准备好的水平仪进行网格布点测量；读取所述网格布点测量的数据，采用双下标变量构成数据矩阵；建立基准平面，通过预先配置的目标函数计算所述数据矩阵各点与所述基准平面间的实际差值。进一步的，将矩形机床工作台面用预先准备好的水平仪进行网格布点测量的步骤包括：采用预先准备好的水平仪对矩形机床工作台面进行纵向测量，得到n列纵向测量数据L1；采用预先准备好的水平仪对矩形机床工作台面进行横向测量，得到m行横向测量数据L2；其中，n与m均为大于等于2的自然数。进一步的，读取所述网格布点测量的数据，采用双下标变量构成数据矩阵的步骤包括：将所述纵向测量数据L1采用双下标变量构成a1n、a2n、ain…amn；将所述横向测量数据L2采用双下标变量构成am1、am2、amj…amn；将所述纵向测量数据L1第一列与所述横向测量数据L2第一行的测量段零位与被测面水平基准零位重合，构成所述数据矩阵。进一步的，所述数据矩阵为：进一步的，建立基准平面的步骤包括：在被测平面上选取所述数据矩阵距离最远的三点a11、am1及a1n建立所述基准平面；其中，所述a11与所述am1及所述a1n的数值分别均置零。进一步的，通过预先配置的目标函数计算所述数据矩阵各点与所述基准平面间的实际差值的步骤包括：推导构建所述目标函数；根据所构建的目标函数输入变量；所述目标函数根据所输入的变量计算出输出变量，得到所述数据矩阵各点与所述基准平面间的实际差值。进一步的，推导构建所述目标函数的步骤包括：计算所述数据矩阵第一列中各测点P’的数值；计算所述数据矩阵除第一列外横向分段的各行各测点P”的数值；计算各横向各测点加第一列对应测点P﹟的数值；计算纵向斜率P1；计算横向斜率P2；利用计算公式计算所述目标函数P(i，j)；其中，所述计算公式为P(i，j)＝P﹟-P1-P2＝P’(i，1)+P”(i，j)-(i-1)×P1-(j-1)×P2。进一步的，所述计算所述数据矩阵第一列中各测点P’的数值的公式为：所述计算所述数据矩阵除第一列外横向分段的各行各测点P”的数值的公式为：所述计算各横向各测点加第一列对应测点P﹟的数值的公式为：所述计算纵向斜率P1的公式为：所述计算横向斜率P2的公式为：其中，所述目标函数公式为：进一步的，所述输入变量：m为横向测量段数，即行数；n为纵向测量段数，即列数；Q为水平仪示值精度，单位为毫米；L1为纵向测量长度，单位为毫米；L2为横向测量长度，单位为毫米；aij为被测平面上第i行、第j列测点的读数；i为m向测量序数，并且，i＝1、2…m；j为n向测量序数，并且，j＝1、2…n。进一步的，所述输出变量：P(i，j)为被测平面上第i行、第j列测点与基准平面的差值，其位置与输入的aij点对应；其中，Smax为测点中与基准平面的最大差值，单位为微米；Smin为测点中与基准平面的最小差值，单位为微米；S为平面度实测读数值，单位为微米。本专利技术的有益效果为：通过将矩形机床工作台面用预先准备好的水平仪进行网格布点测量；读取所述网格布点测量的数据，采用双下标变量构成数据矩阵；建立基准平面，通过预先配置的目标函数计算所述数据矩阵各点与所述基准平面间的实际差值；从而不受测量条件的限制，可根据被测件的不同测量要求，改变测量段长度、测量段数量、水平仪示值精等参数的输入，在生产现场使用操作简单方便，易于掌握，达到提高平面度测量工艺过程的工作效率和数据处理结果的质量的目的。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是根据本专利技术实施例的一种机床工作台平面度测量方法的流程图；图2是根据本专利技术实施例的一种机床工作台平面度测量方法的网格布点测量示意图；图3是根据本专利技术实施例的一种机床工作台平面度测量方法的目标函数构建测量流程图。具体实施方式为进一步说明各实施例，本专利技术提供有附图，这些附图为本专利技术揭露内容的一部分，其主要用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理，配合参考这些内容，本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本专利技术的优点，图中的组件并未按比例绘制，而类似的组件符号通常用来表示类似的组件。根据本专利技术的实施例，提供了一种机床工作台平面度测量方法。现结合附图和具体实施方式对本专利技术进一步说明，如图1-3所示，根据本专利技术实施例的机床工作台平面度测量方法，该方法包括以下步骤：步骤S101，将矩形机床工作台面用预先准备好的水平仪进行网格布点测量；步骤S102，读取所述网格布点测量的数据，采用双下标变量构成数据矩阵；步骤S103，建立基准平面，通过预先配置的目标函数计算所述数据矩阵各点与所述基准平面间的实际差值。借助于上述技术方案，从而不受测量条件的限制，可根据被测件的不同测量要求，改变测量段长度、测量段数量、水平仪示值精等参数的输入，在生产现场使用操作简单方便，易于掌握，达到提高平面度测量工艺过程的工作效率和数据处理结果的质量的目的。在一个实施例中，将矩形机床工作台面用预先准备好的水平仪进行网格布点测量的步骤包括：采用预先准备好的水平仪对矩形机床工作台面进行纵向测量，得到n列纵向测量数据L1；采用预先准备好的水平仪对矩形机床工作台面进行横向测量，得到m行横向测量数据L2；其中，n与m均为大于等于2的自然数。在一个实施例中，读取所述网格布点测量的数据，采用双下标变量构成数据矩阵的步骤包括：将所述纵向测量数据L1采用双下标变量构成a1n、a2n、ain…amn；将所述横向测量数据L2采用双下标变量构成am1、am2、amj…amn；将所述纵向测量数据L1第一列与所述横向测量数据L2第一行的测量段零位与被测面水平基准零位重合，构成所述数据矩阵。在一个实施例中，所述数据矩阵为：在一个实施例中本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种机床工作台平面度测量方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：将矩形机床工作台面用预先准备好的水平仪进行网格布点测量；读取所述网格布点测量的数据，采用双下标变量构成数据矩阵；建立基准平面，通过预先配置的目标函数计算所述数据矩阵各点与所述基准平面间的实际差值。

【技术特征摘要】
1.一种机床工作台平面度测量方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：将矩形机床工作台面用预先准备好的水平仪进行网格布点测量；读取所述网格布点测量的数据，采用双下标变量构成数据矩阵；建立基准平面，通过预先配置的目标函数计算所述数据矩阵各点与所述基准平面间的实际差值。2.根据权利要求1所述的机床工作台平面度测量方法，其特征在于，将矩形机床工作台面用预先准备好的水平仪进行网格布点测量的步骤包括：采用预先准备好的水平仪对矩形机床工作台面进行纵向测量，得到n列纵向测量数据L1；采用预先准备好的水平仪对矩形机床工作台面进行横向测量，得到m行横向测量数据L2；其中，n与m均为大于等于2的自然数。3.根据权利要求2所述的机床工作台平面度测量方法，其特征在于，读取所述网格布点测量的数据，采用双下标变量构成数据矩阵的步骤包括：将所述纵向测量数据L1采用双下标变量构成a1n、a2n、ain…amn；将所述横向测量数据L2采用双下标变量构成am1、am2、amj…amn；将所述纵向测量数据L1第一列与所述横向测量数据L2第一行的测量段零位与被测面水平基准零位重合，构成所述数据矩阵。4.根据权利要求3所述的机床工作台平面度测量方法，其特征在于，所述数据矩阵为：5.根据权利要求4所述的机床工作台平面度测量方法，其特征在于，建立基准平面的步骤包括：在被测平面上选取所述数据矩阵距离最远的三点a11、am1及a1n建立所述基准平面；其中，所述a11与所述am1及所述a1n的数值分别均置零。6.根据权利要求5所述的机床工作台平面度测量方法，其特征在于，通过预先配置的目标函数计算所述数据矩阵各点与所述基准平面间的实际差值的步骤包括：推导构建所述目标函数；根据所构建的目标函数输入变量；所述目标函数根据所输...

【专利技术属性】
技术研发人员：聂剑，廖家猛，蒋荣良，陈勇，范雪莲，
申请(专利权)人：重庆华中数控技术有限公司，
类型：发明
国别省市：重庆,50