基于在机测量技术的多工位五轴加工工件位置补偿方法技术

基于在机测量技术的多工位五轴加工工件位置补偿方法，包括以下步骤：1）建立工件位置偏差；2）选择工件位置偏差处理方式；3）加工路径选择具体的工件位置偏差进行补偿；4）设置主动转台角度限制；5）输出后处理文件，将该文件导入机床系统软件，软件依据后处理文件自动进行工件位置偏差测量及其补偿。本发明专利技术提供了独立的工件位置偏差功能，简化人工操作，支持建立多个工件位置偏差适用于多工位工况，且支持多种测量特征和循环补偿，可提高测量精度，输出的后处理文件可直接在机床上直接运行提高测量运行效率和安全性。测量运行效率和安全性。测量运行效率和安全性。

【技术实现步骤摘要】
基于在机测量技术的多工位五轴加工工件位置补偿方法


[0001]本专利技术涉及多工位五轴加工领域，具体为基于在机测量技术的多工位五轴加工工件位置补偿方法。

技术介绍

[0002]如何获取准确的工件位置偏差并进行补偿是让生产技术人员很头疼的问题，这一现象在五轴加工中更为突出，尤其是基准模糊的工件，会造成“费钱、费时、费料”的影响。现有的解决方法慢慢从精密治具和手工打表结合过渡到在数控机床端进行在机测量补偿。其中具有代表性的数控机床有DMG DMU 50五轴加工中心（使用西门子840D数控系统），可通过使用数控系统的校准平面、校准边沿和边沿这三种功能的手动组合，实现形状简单、来料精度较高、工件位置偏差不大的工件的工件位置补偿。
[0003]传统的数控机床在机测量补偿方式所支持的测量特征种类少且测量有方向上的限制，对于特征复杂或有特殊方向性要求的工件，传统方式只能退而求其次，测量具有简单特征的工件治具，以工件治具的工件位置偏差代替实现工件的工件位置偏差，只能对工件进行精度不高的补偿。传统方式一次只能建立一个工件位置偏差补偿，不适用于多工位加工的情况。传统方式没有独立的工件位置偏差补偿功能，需要人工组合多个独立功能，且测量运行时的每个测量点都需要人工手动定位到安全位，其功能分散、操作易出错不易查错、测量运行效率低。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于针对上述现有技术中的问题，提供一种基于在机测量技术的多工位五轴加工的工件位置补偿方法，支持多种测量特征、可循环补偿从而提高测量精度，同时支持建立多个工件位置偏差，可应用于多工位的五轴加工工况，此外能够减少人工操作，直接在软件中生成相关的测量路径进而提高测量运行效率。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案包括以下步骤：1）建立工件位置偏差；2）选择工件位置偏差处理方式；3）加工路径选择具体的工件位置偏差进行补偿；4）设置主动转台角度限制；5）输出后处理文件，将该文件导入机床系统软件，软件依据后处理文件自动进行工件位置偏差测量及其补偿；进一步的，步骤1）建立工件位置偏差的六种方式，包括自定义、三面法、面线点、一面两圆、回转体、一面一槽，用户依据具体工况选择其中的一种方式建立工件位置偏差。
[0006]进一步的，步骤2）选择工件位置偏差处理方法有两种：高精度工件位置偏差方法和高效率工件位置偏差方法，用户可选择其中一种。高精度工件位置偏差处理方式为：循环配合精度控制，当达到测量循环次数或者达到测量精度即停止工件位置偏差相关元素的测
量。高效率的工件位置偏差处理方法为：在工件位置偏差循环迭代的过程中，只循环测量第一参考元素，其它元素只测量1次。
[0007]进一步的，步骤1）、步骤2）、步骤3）可以同时建立一个及一个以上的工件位置偏差，加工路径可以自由选择其中任一工件位置偏差进行补偿。
[0008]进一步的，步骤4）可以通过设置主动转台角度限制来保证工件位置偏差补偿到机床时的机床运动的安全性。
[0009]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：支持多种类型的测量特征，解决复杂特征及有特殊方向性要求的特征无法直接测量的问题，扩大了测量范围；支持建立多个工件位置偏差，用于补偿工件中不同工位，扩大了补偿范围；工件位置偏差建立方式简单、完整，功能集中，人工参与度低，运行程序自动输出，提升了运行结果的稳定性，降低了出错率。
附图说明
[0010]图1 本专利技术的多工位五轴加工的工件位置补偿方法的流程图；图2 本专利技术生成工件位置偏差示意图；图3 本专利技术自定义方法示意图；图4 本专利技术三面法示意图；图5 本专利技术面线点方法示意图；图6 本专利技术一面两圆方法示意图；图7 本专利技术回转体方法示意图；图8 本专利技术一面一槽方法示意图；图9 本专利技术高精度处理示意图；图10 本专利技术高效率处理示意图；图11 本专利技术加工路径选择工件位置偏差补偿示意图；图12 本专利技术设置主动转台角度限制示意图。
具体实施方式
[0011]下面结合附图对本专利技术做进一步的详细说明，整体的流程图参见图1。
[0012]1、参见图2，建立工件位置偏差建立工件位置偏差的方式分为自定义、三面法、面线点、一面两圆、回转体、一面一槽。
[0013]1）参见图3，自定义方法是其余方式的基础，使用灵活，可用于复杂工况。
[0014]2）参见图4，三面法应用于基准为三个平面的工况。
[0015]3）参见图5，面线点应用于基准为面，线，点的工况。
[0016]4）参见图6，一面两圆方法应用于基准为一个平面、两个圆的工况。
[0017]5）参见图7，回转体方法应用于工件几何形状为回转体的工况。
[0018]6）参见图8，一面一槽方法应用于基准为面和槽类几何形状的工况。
[0019]2、选择工件位置偏差处理方式1）参见图9，高精度处理方法循环配合精度控制，当达到测量循环次数或者达到测量精度即停止工件位置偏差
相关元素的测量。高精度模式在工件位置偏差循环迭代的过程中，所有元素都循环测量。即假设循环次数为N次，则所有元素的测量次数相同（≤N）。高精度处理方法用于精度要求高的工况。
[0020]2）参见图10，高效率处理方法高效模式在工件位置偏差循环迭代的过程中，只循环测量第一参考元素，其它元素只测量1次。假设循环次数为N次，则第一参考元素循环N次，而其它元素只测量1次。高效率处理方法用于工件位置旋转偏差较小，且对于效率要求高的工况。
[0021]3、加工路径选择具体的工件位置偏差进行补偿。
[0022]参见图11，加工路径可选择相应的工件位置偏差进行补偿加工。
[0023]4、设置主动转台角度限制参见图12，填写主动转台角度限制，当每次工件位置偏差计算时，主动转台角度超过此限制时，机床会进行报警提示，确定测量运行安全。
[0024]5、输出后处理文件，将该文件导入机床系统软件，软件依据后处理文件自动进行工件位置偏差测量及其补偿，过程无需人工进行干涉。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于在机测量技术的多工位五轴加工工件位置补偿方法，其特征在于，包括以下步骤：1）建立工件位置偏差；2）选择工件位置偏差处理方式；3）加工路径选择具体的工件位置偏差进行补偿；4）设置主动转台角度限制；5）输出后处理文件，将该文件导入机床系统软件，软件依据后处理文件自动进行工件位置偏差测量及其补偿。2.根据权利要求1所述的基于在机测量技术的多工位五轴加工工件位置补偿方法，其特征在于：所述的步骤1）建立工件位置偏差的六种方式，包括自定义、三面法、面线点、一面两圆、回转体、一面一槽。3.根据权利要求1所述的基于在机测量技术的多工位五轴加工工件位置补偿方法，其特征在于，所述的步骤2）选择工件位置偏差处理方式包括两种方式，其中高精度...

【专利技术属性】
技术研发人员：于亮，姚连梅，冉伟亮，刘军，位忠生，
申请(专利权)人：西安精雕软件科技有限公司，
类型：发明
国别省市：