【技术实现步骤摘要】
本申请涉及数字化制造，更具体地说，它涉及一种数控机床的在机测量和补偿加工方法及系统。
技术介绍
1、数控加工是指工人运用程序来控制数控设备来进行加工。这些数控设备包括加工中心、车铣中心、电火花线切割设备、螺纹切削机等。绝大多数的机加工车间都采用数控加工技术。数控机床是数控设备中的一种。
2、现有一种加工方法，工人利用计算机辅助制造(computer aided manufacturing,cam)软件完成加工刀路的编程，并将程序传入加工中心。由加工中心根据程序自动完成工件的基准校正、工件的加工。程序的基准校正阶段，是工人根据毛坯件的形状来编写校正基准的宏程序。程序的加工阶段，是cam软件根据工人设计好的加工工艺生成的加工程序。程序的加工后尺寸检测阶段，通过设计测头测量路线来完成对加工后的工件的测量。
3、在实施现有技术的过程中，专利技术人发现：
4、这种自动测量过程中，需要在工件表面设定尽可能多的碰触测量点来提高测量精度。一方面测量精度得不到保证。另一方面，测量点多，测量速度慢，生产效率低。
技术实现思路
1、针对现有技术存在的不足，本申请的第一目的在于提供一种数控机床的在机测量和补偿加工方法，通过较少的具有特征的测量点和根据测量区域所匹配的测量路径运算模型来确定工件实际三维尺寸，减少测量点数，降低测量时间，提高测量效率。补偿加工不需要重新装拆在数控机床，补偿加工基准与加工基准一致，提高加工精度。
2、为实现上述目的，本申请提供了如下
3、一种数控机床的在机测量和补偿加工方法，包括以下步骤：
4、根据加工时刀具的第一移动路线信息，获得加工后的工件的预测三维特征信息；
5、根据工件的预测三维特征信息，规划具有区别特征的多个测量区域；
6、根据测量区域中的三维特征信息，匹配测量路径运算模型；
7、根据工件的预测三维特征信息，利用测量路径运算模型，生成测量时测头的移动路线信息；
8、根据测头的移动路线信息，获得来自测头的工件实际三维特征信息；
9、根据实际三维特征信息和理论三维特征信息，确定补偿加工时刀具的第二移动路线信息；
10、根据刀具的第二移动路线信息，控制刀具补偿加工工件，完成工件的加工。
11、进一步，根据加工时刀具的第一移动路线信息，获得加工后的工件的预测三维特征信息，具体包括以下步骤：
12、根据加工时刀具的第一移动路线信息，获得加工后的工件的形状变化信息；
13、根据形状变化信息，获得工件的预测三维特征信息。
14、进一步，根据测头移动路线信息，获得来自测头的工件实际三维特征信息，具体包括以下步骤：
15、根据测头移动路线信息，利用cam软件，生成使测头按照所决定的测头移动路线移动的第一数控程序；
16、根据第一数控程序，获得来自测头的工件实际三维特征信息。
17、进一步，根据实际三维特征信息和理论三维特征信息，确定补偿加工时刀具的第二移动路线信息，具体包括以下步骤：
18、根据实际三维特征信息和理论三维特征信息，确定工件的实际几何偏差参数；
19、根据实际几何偏差参数，确定刀具加工时加工补偿参数；
20、根据加工补偿参数，确定补偿加工时刀具的第二移动路线信息。
21、进一步，根据实际几何偏差参数，确定刀具加工时加工补偿参数，具体包括以下步骤：
22、判断实际几何偏差参数是否在预设偏差范围内；
23、当实际几何偏差参数不在预设偏差范围内时，根据实际几何偏差参数，确定刀具加工时加工补偿参数。
24、进一步，当实际几何偏差参数不在预设偏差范围内时，根据实际几何偏差参数，确定刀具加工时加工补偿参数，具体包括以下步骤：
25、当实际几何偏差参数不在预设偏差范围内时，判断是否有加工余量；
26、当有加工余量时，根据实际几何偏差参数，确定刀具加工时加工补偿参数。
27、进一步，根据刀具的第二移动路线信息，控制刀具补偿加工工件，具体包括以下步骤：
28、根据刀具的第二移动路线信息，利用cam软件，生成使刀具按照所决定的第二移动路线移动的第二数控程序；
29、根据第二数控程序，控制刀具补偿加工，以完成工件的加工。
30、针对现有技术存在的不足，本申请的第二目的在于提供一种数控机床的在机测量和补偿加工系统，具有测量时间短和补偿加工精度高的优点。
31、为实现上述目的，本申请提供了如下技术方案：
32、一种数控机床的在机测量和补偿加工系统，包括：
33、预测三维特征信息生成单元，用于根据加工时刀具的第一移动路线信息，获得加工后的工件的预测三维特征信息；
34、测量区域规划单元，用于根据工件的预测三维特征信息，规划具有区别特征的多个测量区域；
35、模型匹配单元，用于根据测量区域中的三维特征信息，匹配测量路径运算模型；
36、测头移动路线生成单元，用于利用测量路径运算模型，生成测量时测头的移动路线信息；
37、实际三维特征信息生成单元，根据测头的移动路线信息，获得来自测头的工件实际三维特征信息；
38、补偿加工路线生成单元，根据实际三维特征信息和理论三维特征信息，确定补偿加工时刀具的第二移动路线信息；
39、补偿加工控制单元，根据刀具的第二移动路线信息，控制刀具补偿加工工件，完成工件的加工。
40、进一步，所述预测三维特征信息生成单元包括：
41、工件形状变化信息生成单元，用于根据加工时刀具的第一移动路线信息，获得加工后的工件的形状变化信息；
42、预测三维特征信息计算单元，用于根据形状变化信息，获得工件的预测三维特征信息。
43、进一步，所述实际三维特征信息生成单元包括：
44、第一数控程序生成单元，用于根据测头移动路线信息，利用cam软件，生成使测头按照所决定的测头移动路线移动的第一数控程序；
45、实际三维特征信息计算单元，根据第一数控程序，获得来自测头的工件实际三维特征信息。
46、综上所述，本申请具有以下有益效果：
47、根据刀路预测工件加工后的表面，能够实时获得工件表面轮廓信息，提高工件表面测量的实时性，提高计算效率。将预测三维特征的表面根据特征的不同划分为不同的测头测量区域，再根据区域中的特征匹配测量路径运算模型，根据少数的几个决定性的测量点的坐标，利用测量路径运算模型，就可以得到工件的实际三维特征，相比于使用测头在工件表面连续不断地测量多个点，本申请的测量点数少得多，减少测量时间，提高测量的效率。
48、另外，根据实际三维特征和理论三维特征，得到补偿加工时刀具移动路线，完成工件补偿加工，整个过程均在数控机床中完本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种数控机床的在机测量和补偿加工方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的数控机床的在机测量和补偿加工方法，其特征在于，根据加工时刀具的第一移动路线信息，获得加工后的工件的预测三维特征信息，具体包括以下步骤：
3.根据权利要求1所述的数控机床的在机测量和补偿加工方法，其特征在于，根据测头移动路线信息，获得来自测头的工件实际三维特征信息，具体包括以下步骤：
4.根据权利要求1所述的数控机床的在机测量和补偿加工方法，其特征在于，根据实际三维特征信息和理论三维特征信息，确定补偿加工时刀具的第二移动路线信息，具体包括以下步骤：
5.根据权利要求4所述的数控机床的在机测量和补偿加工方法，其特征在于，根据实际几何偏差参数，确定刀具加工时加工补偿参数，具体包括以下步骤：
6.根据权利要求5所述的数控机床的在机测量和补偿加工方法，其特征在于，当实际几何偏差参数不在预设偏差范围内时，根据实际几何偏差参数，确定刀具加工时加工补偿参数，具体包括以下步骤：
7.根据权利要求1所述的数控机床的在机测量和补偿加工方法
8.一种数控机床的在机测量和补偿加工系统，其特征在于，包括：
9.根据权利要求8所述的数控机床的在机测量和补偿加工系统，其特征在于，所述预测三维特征信息生成单元包括：
10.根据权利要求8所述的数控机床的在机测量和补偿加工系统，其特征在于，所述实际三维特征信息生成单元包括：
...【技术特征摘要】
1.一种数控机床的在机测量和补偿加工方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的数控机床的在机测量和补偿加工方法，其特征在于，根据加工时刀具的第一移动路线信息，获得加工后的工件的预测三维特征信息，具体包括以下步骤：
3.根据权利要求1所述的数控机床的在机测量和补偿加工方法，其特征在于，根据测头移动路线信息，获得来自测头的工件实际三维特征信息，具体包括以下步骤：
4.根据权利要求1所述的数控机床的在机测量和补偿加工方法，其特征在于，根据实际三维特征信息和理论三维特征信息，确定补偿加工时刀具的第二移动路线信息，具体包括以下步骤：
5.根据权利要求4所述的数控机床的在机测量和补偿加工方法，其特征在于，根据实际几何偏差参数，确定刀具...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵宇明，董伟吉，
申请(专利权)人：赫克测控技术苏州有限公司，
类型：发明
国别省市：
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