一种五轴双摇篮结构机床用3D测头的标定方法技术

本发明专利技术涉及一种数控机床在机测量技术领域，尤其涉及一种五轴双摇篮结构机床用3D测头标定方法。该方法包括：3D测头预估长度输入刀具表，在五轴双摇篮结构机床A轴C轴回零下，使用3D测头测量标准球上四个点，根据工件坐标计算标准球球心，并得到测针球头半径；在倾斜面加工模式下，让标准球绕A轴回转中心旋转一定角度，使用3D测头测量标准球上四个点，根据工件坐标计算标准球球心，根据两组标准球球心差异得到3D测头长度。本发明专利技术仅使用标准球就能够简便快速的对五轴双摇篮结构机床用3D测头标定，在频繁更换3D测头和测针时，以及机床工作台面有工装夹具和工件时，该方法可以省去工装夹具的拆装时间，提高了3D测头标定效率。

【技术实现步骤摘要】
一种五轴双摇篮结构机床用3D测头的标定方法
本专利技术涉及数控机床在机测量
，尤其涉及一种五轴双摇篮结构机床用3D测头的标定方法。
技术介绍
目前，五轴双摇篮结构机床用3D测头在使用前要先进行标定，需要将3D测头长度、测针球头半径输入到刀具表中对应的刀具参数中，才能进行后续的工件测量。现有技术中，五轴双摇篮结构机床3D测头的长度标定方法多采用如下方式：使用3D测头测量机床工作台中心，取机床坐标Z向测量值与工作台面中心的机床坐标Z向值的差值作为3D测头的长度值，测针球头半径标定多使用3D测头测量环规，取环规直径测量值与环规校准值的差值绝对值的二分之一为测针球头半径。在测量过程中存在的问题是：五轴双摇篮结构机床的工作台面常采用洼心设计，表现为外圈高中心低，机床使用过程中，零件的工装夹具往往覆盖了工作台中心，3D测头不易直接对工作台面中心进行测量；工作台面中心往往带有切削液、油污、切屑等污染物，在需要更换3D测头测针时，3D测头长度的标定需要拆卸工作夹具并清洁工作台面中心才能进行，使得3D测头的长度标定效率和标定精度都较低。因此，专利技本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种五轴双摇篮结构机床用3D测头的标定方法，其特征在于，包括以下步骤：/n步骤1：将测量3D测头的长度预估值L

【技术特征摘要】
1.一种五轴双摇篮结构机床用3D测头的标定方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：将测量3D测头的长度预估值LP输入到刀具表上对应的刀具参数中；
步骤2：安装3D测头到机床主轴上；固定一个直径为D且不大于30mm的标准球在机床工作台上；
步骤3：初定工件坐标系：操作所述机床A轴C轴回零，得到机床坐标X0和Y0；移动所述3D测头到标准球目测最高点上方，测量所述标准球最高点的机床坐标值Z’，机床Z轴原点坐标将X0、Y0、Z0输入到工件坐标系；其中，X轴、Y轴、Z轴为直角坐标系，A轴为绕X轴旋转的旋转轴，C轴为绕Z轴旋转的旋转轴；
步骤4：数控系统运行四点测球程序，在Z轴负向、X轴正向、X轴负向、Y轴正向分别与标准球赤道上的点发生碰撞；
步骤5：复核确定工件坐标系：从所述步骤4测量得到四组工件坐标值(XP1-0,YP1-0,ZP1-0)，(XP2-0,YP2-0,ZP2-0)，(XP3-0,YP3-0,ZP3-0)，(XP4-0,YP4-0,ZP4-0)，根据球面方程公式，求出标准球球心坐标(XS0,YS0,ZS0)，将X1＝X0+XS0、Y1＝Y0+YS0、Z1＝Z0+ZS0、输入工件坐标系；
步骤6：重复所述步骤4，测量得到四组工件坐标值(XP1-1,YP1-1,ZP1-1)，(XP2-1,YP2-1,ZP2-1)，(XP3-1,YP...

【专利技术属性】
技术研发人员：李昆，刘勇，胡成海，
申请(专利权)人：中国航空工业集团公司北京航空精密机械研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11