一种基于机外测量的零件外圆尺寸实时补偿方法技术

本发明专利技术属于机械加工领域，涉及一种基于机外测量的零件外圆尺寸实时补偿方法

【技术实现步骤摘要】
一种基于机外测量的零件外圆尺寸实时补偿方法


[0001]本专利技术属于机械加工领域，涉及一种基于机外测量的零件外圆尺寸实时补偿方法
。

技术介绍

[0002]随着工业自动化的发展，生产线中“加工
‑
测量
‑
补偿”的闭环生产方式是近年来国内外的研究热点
。
传统的三坐标离线检测方法常用于精密零件的精度检测，但具有工件二次装夹产生的误差问题和等待测量结果时间过长的局限性
。
为避免类似问题，加工完成后将刀具换为测头，直接在机床内部测量零件的误差，避免了三坐标二次装夹和无法实时补偿的问题，有利于生产线“加工
‑
测量
‑
补偿”一体化加工方式的实现
。
但机内测量引入了机床误差，即几何误差和热误差等，导致测量结果与零件的真实值不相符，严重的会使零件不合格
。
[0003]为此，根据加工零件特点，在产线内加装相应的检测设备，能够实时测量零件尺寸的同时保证检测精度
。
一般情况下，由于刀具磨损
、
热误差以及不确定误差导致零件检测后的精度不满足设计公差时，机械手会将零件挑出来，并进行报警，提醒现场工人进行排查处理
。
现场工人需要停线检查工艺系统是否异常，并对刀补值进行调整，避免零件超差
。
该种方法在零件加工尺寸多
、
特别是生产任务繁重的情况下，严重影响了产线的加工节拍，影响了生产效率
。

技术实现思路

[0004]为了克服上述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种基于机外测量的零件外圆尺寸实时补偿方法，该方法根据测量的结果，快速准确的计算出刀具补偿值，并实时快速的将补偿值回传给机床，达到自动补偿的目的，提高了生产效率
。
[0005]为了达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案予以实现：
[0006]本专利技术公开了一种基于机外测量的零件外圆尺寸实时补偿方法，包括以下步骤：
[0007]实时获取零件的实际外圆尺寸和设计公差；
[0008]根据零件的实际外圆尺寸和设计公差确定零件外圆尺寸补偿值；
[0009]将零件外圆尺寸补偿值回传给机床继续加工零件
。
[0010]进一步的，实时获取零件的实际外圆尺寸后，需结合实际外圆尺寸判断零件外圆尺寸超差原因，若超差原因为刀具崩刃和工件缠屑导致，则需进行停机报警操作，待操作人员检查处理后再进行加工
。
[0011]进一步的，刀具崩刃判断条件如下：
[0012]若刀具崩刃，则
[0013]d
i
≥(1+
λ
)
·
d
ul,i
；
(i∈[1,4])
[0014]若刀具正常，则
[0015]d
i
<(1+
λ
)
·
d
ul,i
；
(i∈[1,4])
[0016]其中，
d
i
为实际测量值；
d
ul
为零件上差；
λ
为调节系数，
λ
∈[0.001,0.005]。
[0017]进一步的，工件缠屑判断条件如下：
[0018]若工件缠屑，则
[0019]d
i
≥(1+
β
)
·
d
ul,i
；
(i∈[1,4])
[0020]若工件正常，则
[0021]d
i
<(1+
β
)
·
d
ul,i
；
(i∈[1,4])
[0022]其中，
d
i
为实际测量值，
β
为缠屑调节系数，
β
∈[2,15]。
[0023]进一步的，根据零件的实际外圆尺寸和设计公差确定零件外圆尺寸补偿值具体如下：
[0024]在设计公差的基础上设置控制公差，控制公差小于设计公差，当零件的实际外圆尺寸大于设计公差时，则计算零件外圆尺寸补偿值，对零件尺寸进行补偿
。
[0025]进一步的，补偿值计算公式如下：
[0026]当零件的实际外圆尺寸大于设计公差时，
[0027][0028]其中：
△
d
ul
为超设计上差的补偿值；
△
d
dl
为超设计下差的补偿值；
d
为实际测量值；
δ
为修正系数；
ζ
为控制参数；
[0029]当零件的实际外圆尺寸大于控制公差而小于或等于设计公差时，
[0030][0031]其中：
△
d
uv
为超控制上差的补偿值；
△
d
dv
为超控制下差的补偿值
。
[0032]进一步的，控制公差的范围公式如下：
[0033][0034]其中，
d
uv
为控制上差；
d
dv
为控制下差；
d
ul
为设计上差；
d
dl
为设计下差；
△
α
u
为上差偏置量；
△
α
d
为下差偏置量
。
[0035]进一步的，补偿值通过
TCP/IP
技术实时回传给机床，并通过
TCP/IP
技术实时获取零件的实际外圆尺寸
。
[0036]进一步的，机床的加工误差需要在设计公差范围之内
。
[0037]进一步的，加工误差为机床定位精度
、
热误差
、
刀具磨损导致的误差
、
机床动态误差和测量误差之和
。
与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
[0038]本专利技术方法如下：实时获取零件的实际外圆尺寸和设计公差，便于补偿值的实时计算，保证零件的实时补偿加工
。
根据零件的实际外圆尺寸和设计公差确定零件外圆尺寸补偿值，保证了补偿值的准确性，补偿值计算效率高计算结果准确，进而保证零件的加工精度
。
将零件外圆尺寸补偿值回传给机床继续加工零件
。
整个过程实现了加工
、
测量和补偿加工的自动闭环加工，避免了生产线的停线检查，提高了生产效率
。
附图说明
[0039]图1为本专利技术的测量装置示意图；
[0040]图2为本专利技术的补偿示意图；
[0041]图
3a
为本专利技术的其中两个位置的自动补偿本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种基于机外测量的零件外圆尺寸实时补偿方法，其特征在于，包括以下步骤：实时获取零件的实际外圆尺寸和设计公差；根据零件的实际外圆尺寸和设计公差确定零件外圆尺寸补偿值；将零件外圆尺寸补偿值回传给机床继续加工零件
。2.
如权利要求1所述的一种基于机外测量的零件外圆尺寸实时补偿方法，其特征在于，所述实时获取零件的实际外圆尺寸后，需结合实际外圆尺寸判断零件外圆尺寸超差原因，若超差原因为刀具崩刃和工件缠屑导致，则需进行停机报警操作，待操作人员检查处理后再进行加工
。3.
如权利要求2所述的一种基于机外测量的零件外圆尺寸实时补偿方法，其特征在于，所述刀具崩刃判断条件如下：若刀具崩刃，则
d
i
≥(1+
λ
)
·
d
ul,i
；
(i∈[1,4])
若刀具正常，则
d
i
<(1+
λ
)
·
d
ul,i
；
(i∈[1,4])
其中，
d
i
为实际测量值；
d
ul
为零件上差；
λ
为调节系数，
λ
∈[0.001,0.005]。4.
如权利要求2所述的一种基于机外测量的零件外圆尺寸实时补偿方法，其特征在于，所述工件缠屑判断条件如下：若工件缠屑，则
d
i
≥(1+
β
)
·
d
ul,i
；
(i∈[1,4])
若工件正常，则
d
i
<(1+
β
)
·
d
ul,i
；
(i∈[1,4])
其中，
d
i
为实际测量值，
β
为缠屑调节系数，
β
∈[2,15]。5.
如权利要求1所述的一种基于机外测量的零件外圆尺寸实时补偿方法，其特征在于，所述根据零件的实际外圆...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘天航，马旭耀，寇植达，史晓亮，赵文昌，唐永鹏，姬汶辰，赵浩浩，
申请(专利权)人：陕西法士特齿轮有限责任公司，
类型：发明
国别省市：