批量生产系统和批量生产方法技术方案

本发明专利技术涉及批量生产系统和批量生产方法。该批量生产系统包括用于将一批工件连续加工成加工件的机床，该机床包括：被配置用于支承工件的工件支承件；切削工具；被配置用于在切削工具与工件支承件之间提供具有至少两个自由度的相对运动的运动系统；被配置用于基于数控数据以及补偿运动系统的体积定位误差的补偿数据来控制运动系统的控制单元，数控数据是基于标称几何形状数据的，其表示当将一批工件加工成加工件时期望实现的目标件，该批量生产系统还包括计算机，该计算机被配置用于：接收测量结果数据，所述测量结果数据是基于一批加工件中的至少一者的至少一个几何形状特性的；基于所接收的测量结果数据和标称几何形状数据修改补偿数据。据修改补偿数据。据修改补偿数据。

【技术实现步骤摘要】
批量生产系统和批量生产方法


[0001]本专利技术涉及将一批工件连续加工成加工件的批量生产系统和批量生产方法。

技术介绍

[0002]尽管被设计用于可重复性，但由于内部(例如磨损)和外部(例如环境热负荷)因素两者，机床并不是完美的仪器。在工件的成批生产重复性中，质量是关键，并且机床的不可重复性可能是关键因素。
[0003]显然，加工件的(例如在CMM上的)测量质量给出了后续加工件质量的指示。因此，安装一种控制回路的一般思想是将测量件质量用于改变后续工件的加工方式。
[0004]例如，为了加工铣削钻孔的侧壁，机床在直径d_Command＝d_Borehole
‑
(d_Tool+d_ToolComp)的圆上运动，其中d_Tool是铣削工具的直径，d_ToolComp是补偿值(铣削工具永远不会是完美的)，d_Command是NC程序中定义的机器圆周运动的直径，并且d_Borehole是最终钻孔的直径。现在，如果所测量的直径太小，有两种选择：
[0005]第一种选择是命令机器在稍大的直径上运动，从而直接在机床上运行的NC程序中改变d_Command值。
[0006]第二种选择是减小d_ToolComp值，坦率地说，这也改变了d_Command值。
[0007]这两种方法之间存在非常重要的区别，这对于解释本专利技术非常重要。对于第一种选择，需要改变加工NC程序。尽管已被标准化，但对机器进行编程的可能性仍有许多。即使对于上述这样一个简单的操作(即，在圆上运动)，也有多种方法。现在，控制循环必须自动理解使用的方法并相应地改变代码。至于第二种选择，事情就容易多了。d_ToolComp值适用于所有机床，我们只需要关心一个值。因此，尽管第一种选择和第二种选择导致相同的动作(机器在更大的直径上运动)，但第二种选择要简单得多。
[0008]由于NC程序或工具补偿值的操作对于每个机床制造商来说都是非常特定的，因此需要对这种方法进行概括。

技术实现思路

[0009]因此，本专利技术提供一种改进的批量生产系统和批量生产方法。根据本专利技术的批量生产系统和批量生产方法允许更持久、稳健、可靠、准确且因此更有效的批量生产。
[0010]提出了一种方式来干预机床的补偿数据，该补偿数据有时被称为体积补偿图，以改善加工结果。例如，基于加工件的位置测量结果，确定体积补偿的修改来获得更好的结果以用于生产下一个工件。除了(例如CMM上的)测量结果之外，至少要考虑加工路径(由NC程序给出)。使用此工作流程，能够补偿制造过程的内在误差和外在误差两者。
[0011]应注意，这远不是对它们所针对的体积补偿的使用。在一定程度上，这是对体积补偿图的“误用(misuse)”。在正常操作中，体积补偿补偿了机床的内在误差，从而忽略了外在影响(例如铣削过程产生的力)。仍然提到体积补偿的“常规”使用，正确获得这种补偿算法的配置是一个繁琐的过程，其具有硬件昂贵的特点。例如，在许多其他公司中，Hexagon公司
Etalon构建了硬件和软件来执行此操作，并找到主要限于内在影响的最佳补偿配置。遵循此过程会导致通常有效的补偿配置，这意味着补偿将校正一台特定机床上大部分加工操作的无意行为。
[0012]然而，所提出的专利技术仅对具有特定配置(工具等)的、在特定环境温度下操作的、具有特定磨损状态、特定NC程序以及工件的特定材料的特定机床有效。假设机器在一定量的时间内具有可重复的行为(有效补偿配置)，并且在机床发生显著变化(误差累积)之前，新的补偿配置(补偿数据)将可用。
[0013]本专利技术涉及一种批量生产系统，所述批量生产系统包括用于将一批工件连续加工成加工件的机床，所述机床包括：工件支承件，所述工件支承件被配置用于支承所述工件；切削工具；运动系统，所述运动系统被配置用于在所述切削工具与所述工件支承件之间提供具有至少两个自由度的相对运动；控制单元，所述控制单元被配置用于：基于数控数据和用于补偿所述运动系统的体积定位误差的补偿数据来控制所述运动系统；其中，所述数控数据是基于标称几何形状数据的，所述标称几何形状数据表示当将所述一批工件加工成所述加工件时期望实现的目标件，所述批量生产系统还包括计算机，所述计算机被配置用于：接收测量结果数据，所述测量结果数据是基于一批所述加工件中的至少一者的至少一个几何形状特性的；基于所接收的测量结果数据和所述标称几何形状数据修改所述补偿数据。
[0014]在一些实施方式中，所述测量结果数据包括至少一个点的三维点坐标。
[0015]在一些实施方式中，所述测量结果数据包括三维点云。
[0016]在一些实施方式中，所述补偿数据包括与所述运动系统的三维位置坐标相关联的至少一个补偿值。
[0017]在一些实施方式中，所述至少一个补偿值包括与所述运动系统的轴线相关联的至少一个位置偏移值。
[0018]在一些实施方式中，所述至少一个补偿值包括与所述运动系统的轴线相关联的至少一个角度偏移值。
[0019]在一些实施方式中，修改所述补偿数据还是基于所述工件支承件的位置和取向中的至少一者的。
[0020]本专利技术还涉及一种批量生产方法，所述批量生产方法利用机床将一批工件连续加工成加工件，所述批量生产方法包括：将所述一批工件中的第一工件放置在所述机床的工件支承件处；基于标称几何形状数据提供数控数据，所述标称几何形状数据表示当将所述一批工件加工成所述加工件时期望实现的目标件；利用所述机床的切削工具并通过基于所述数控数据和用于补偿所述运动系统的体积定位误差的补偿数据控制所述机床的运动系统来将所述第一工件加工成第一加工件；确定测量结果数据，所述测量结果数据是基于所述第一加工件的至少一个几何形状特性的；将所述测量结果数据提供给计算机；基于所述测量结果数据和所述标称几何形状数据，利用所述计算机修改所述补偿数据；将所述一批工件中的第二工件放置在所述机床的所述工件支承件处；利用所述机床的所述切削工具并通过基于所述数控数据和所修改的补偿数据控制所述机床的所述运动系统来将所述第二工件加工成第二加工件。
[0021]在一些实施方式中，所述测量结果数据包括至少一个点的三维点坐标。
[0022]在一些实施方式中，所述测量结果数据包括三维点云。
[0023]在一些实施方式中，所述补偿数据包括与所述运动系统的三维位置坐标相关联的至少一个补偿值。
[0024]在一些实施方式中，至少一个补偿值包括与所述运动系统的轴线相关联的至少一个位置偏移值。
[0025]在一些实施方式中，至少一个补偿值包括与所述运动系统的轴线相关联的至少一个角度偏移值。
[0026]在一些实施方式中，所述批量生产方法还包括：确定所述工件支承件的位置和取向中的至少一者，其中，修改所述补偿数据还是基于所述位置和所述取向中的至少一者的。
附图说明
[0027]仅作为示例，下文将参照附图更全面地描述本专利技术的优选实施方式，其中：
[0028]图1示出了本专利技术一个实施方式本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种批量生产系统，所述批量生产系统包括用于将一批工件(14)连续加工成加工件(13)的机床(5)，所述机床包括：工件支承件，所述工件支承件被配置用于支承所述工件；切削工具；运动系统，所述运动系统被配置用于在所述切削工具与所述工件支承件之间提供具有至少两个自由度的相对运动；控制单元(4)，所述控制单元被配置用于基于以下项来控制所述运动系统：数控数据(3)；以及用于补偿所述运动系统的体积定位误差的补偿数据(9)，其中，所述数控数据是基于标称几何形状数据(1)的，所述标称几何形状数据(1)表示当将所述一批工件加工成所述加工件时期望实现的目标件，其特征在于，所述批量生产系统包括计算机(8)，所述计算机(8)被配置用于：接收测量结果数据(7)，所述测量结果数据是基于一批所述加工件中的至少一者的至少一个几何形状特性的；基于所接收的测量结果数据和所述标称几何形状数据修改所述补偿数据。2.根据权利要求1所述的批量生产系统，其中，所述测量结果数据(7)包括至少一个点的三维点坐标。3.根据权利要求1或2所述的批量生产系统，其中，所述测量结果数据(7)包括三维点云。4.根据权利要求1至3中任一项所述的批量生产系统，其中，所述补偿数据(9)包括与所述运动系统的三维位置坐标相关联的至少一个补偿值。5.根据权利要求4所述的批量生产系统，其中，所述至少一个补偿值包括与所述运动系统的轴线相关联的至少一个位置偏移值。6.根据权利要求4或5所述的批量生产系统，其中，所述至少一个补偿值包括与所述运动系统的轴线(A1、A2、A3)相关联的至少一个角度偏移值。7.根据权利要求1至6中任一项所述的批量生产系统，其中，修改所述补偿数据(9)还是基于所述工件支承件的位置和取向中的至少一者的。8.一种批量生产方法，所述批量生产方法利用机床(5)将一批工件(14)连续加工成加工件(13)，所述批量生产方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：S，
申请(专利权)人：赫克斯冈技术中心，
类型：发明
国别省市：