專利名稱：一種數控加工中測量刀具安裝端面與回轉中心距離的方法
技術領域：
本發明涉及機械零件數控加工領域，具體為一種數控加工中測量刀具安裝端面與回轉中心距離的方法。
背景技術：
在拋光或者銑削加工整體葉盤葉片等復雜曲面時，需要使用五軸轉換功能，也稱刀尖點跟蹤(RTCP)，為了使用五軸轉換功能，就必須設置相應功能參數，其中很重要的一項就是測量刀具端面中心距離回轉中心的距離，即刀長。實際中，拋光輪或者刀具安裝在主軸上，主軸帶動拋光輪繞回轉中心旋轉，而回轉中心在機床裝配好以后，其精確位置很難獲取，致使刀長測量困難。而刀長測量中主要問題在于難以測量刀具安裝端面與回轉中心的距離。現有的方法是利用專門的光學對刀儀進行測量，需要用到專門的儀器和設備，同時需要專門的技術人員。·
發明內容
要解決的技術問題為解決現有技術存在的問題，本發明提出了一種數控加工中測量刀具安裝端面與回轉中心距離的方法。技術方案本發明的技術方案為所述一種數控加工中測量刀具安裝端面與回轉中心距離的方法，其特征在于包括以下步驟步驟I :以刀具安裝端面作為測量基準面，采用圓周方向回轉跳動不大于0.001mm的圓柱體，將所述圓柱體安裝在加工主軸上，采用千分尺或精度更高的測量儀器測量所述圓柱體的直徑O以及圓柱體外端面與基準面的距離Lt ；步驟2 :使加工主軸處于豎直狀態，并在加工工作臺面上固定一個百分表；移動加工主軸并保持加工主軸豎直狀態，使所述圓柱體外端面與百分表指針接觸，記錄百分表指針所指的刻度值以及所述圓柱體外端面在數控系統中的Z方向坐標Z1，所述Z方向為加工坐標系中豎直方向的坐標軸方向；步驟3 :旋轉加工主軸，使加工主軸處于水平狀態，且所述圓柱體中心軸線平行于數控系統中的Y方向坐標軸；移動加工主軸并保持所述圓柱體中心軸線與Y方向坐標軸平行，使所述圓柱體柱面與百分表指針接觸，同時控制圓柱體柱面與百分表指針的接觸位置，使百分表指針所指的刻度值與步驟2中百分表指針所指的刻度值相同；記錄所述圓柱體與百分表指針接觸的柱面在數控系統中的Z方向坐標Z2 ；步驟4 :移動加工主軸并保持所述圓柱體中心軸線與Y方向坐標軸平行，使所述圓柱體外端面與百分表指針接觸，記錄百分表指針所指的刻度值以及所述圓柱體外端面在數控系統中的Y方向坐Sy2 ；
步驟5 :旋轉加工主軸，使加工主軸處于豎直狀態；移動加工主軸并保持加工主軸豎直狀態，使所述圓柱體柱面與百分表指針接觸，同時控制圓柱體柱面與百分表指針的接觸位置，使百分表指針所指的刻度值與步驟4中百分表指針所指的刻度值相同；記錄所述圓柱體與百分表指針接觸的柱面在數控系統中的Y方向坐標Y1 ；步驟6 :得到刀具安裝端面與回轉中心距離L為L =Lt)-(Z2 -0/2)| + J(^-€ /2)-(72-L )|)有益效果采用本發明提出的方法，不需要專門的儀器設備和專業技術人員，就可以方便地測量刀具安裝端面與回轉中心距離，進一步方便獲得加工刀具刀長。同時，一次測量刀具安裝端面與回轉中心距離，可以應用在多種加工刀具的刀長測量上。
圖I :本發明測量過程示意圖；其中1、圓柱體；2、刀具安裝端面；3、加工主軸。
具體實施例方式本實施例中測量刀具安裝端面與回轉中心距離的方法包括以下步驟步驟I :以刀具安裝端面2作為測量基準面，將圓柱體I安裝在加工主軸上，測量得到圓柱體I圓周方向回轉跳動不大于0. 001mm，符合要求。采用千分尺量圓柱體I的直徑O以及圓柱體外端面與基準面的距離Lt ；步驟2 :使加工主軸3處于豎直狀態，并在加工工作臺面上固定一個百分表；移動加工主軸并保持加工主軸豎直狀態，使圓柱體外端面與百分表指針接觸，記錄百分表指針所指的刻度值以及圓柱體外端面在數控系統中的Z方向坐標Z1，所述Z方向為加工坐標系中豎直方向的坐標軸方向；步驟3 :旋轉加工主軸，使加工主軸處于水平狀態，且圓柱體中心軸線平行于數控系統中的Y方向坐標軸；移動加工主軸并保持圓柱體中心軸線與Y方向坐標軸平行，使圓柱體柱面與百分表指針接觸，同時控制圓柱體柱面與百分表指針的接觸位置，使百分表指針所指的刻度值與步驟2中百分表指針所指的刻度值相同；記錄圓柱體與百分表指針接觸的柱面在數控系統中的Z方向坐標Z2 ；步驟4 :移動加工主軸并保持圓柱體中心軸線與Y方向坐標軸平行，使圓柱體外端面與百分表指針接觸，記錄百分表指針所指的刻度值以及圓柱體外端面在數控系統中的Y方向坐標Y2 ；步驟5 :旋轉加工主軸，使加工主軸處于豎直狀態；移動加工主軸并保持加工主軸豎直狀態，使圓柱體柱面與百分表指針接觸，同時控制圓柱體柱面與百分表指針的接觸位置，使百分表指針所指的刻度值與步驟4中百分表指針所指的刻度值相同；記錄圓柱體與百分表指針接觸的柱面在數控系統中的Y方向坐標Y1 ；步驟6 :得到刀具安裝端面與回轉中心距離L為L = -^Z1-L )~(Z2 -<I>/2)| + j(^-￠/2)-(^-L )|)
權利要求
1.一種數控加工中測量刀具安裝端面與回轉中心距離的方法，其特征在于包括以下步驟 步驟I :以刀具安裝端面作為測量基準面，采用圓周方向回轉跳動不大于0. OOlmm的圓柱體，將所述圓柱體安裝在加工主軸上，采用千分尺或精度更高的測量儀器測量所述圓柱體的直徑O以及圓柱體外端面與基準面的距離Lt ； 步驟2 :使加工主軸處于豎直狀態，并在加工工作臺面上固定一個百分表；移動加工主軸并保持加工主軸豎直狀態，使所述圓柱體外端面與百分表指針接觸，記錄百分表指針所指的刻度值以及所述圓柱體外端面在數控系統中的Z方向坐標Z1，所述Z方向為加工坐標系中豎直方向的坐標軸方向； 步驟3 :旋轉加工主軸，使加工主軸處于水平狀態，且所述圓柱體中心軸線平行于數控系統中的Y方向坐標軸；移動加工主軸并保持所述圓柱體中心軸線與Y方向坐標軸平行，使所述圓柱體柱面與百分表指針接觸，同時控制圓柱體柱面與百分表指針的接觸位置，使百分表指針所指的刻度值與步驟2中百分表指針所指的刻度值相同；記錄所述圓柱體與百分表指針接觸的柱面在數控系統中的Z方向坐標Z2 ； 步驟4 :移動加工主軸并保持所述圓柱體中心軸線與Y方向坐標軸平行，使所述圓柱體外端面與百分表指針接觸，記錄百分表指針所指的刻度值以及所述圓柱體外端面在數控系統中的Y方向坐Sy2 ； 步驟5 :旋轉加工主軸，使加工主軸處于豎直狀態；移動加工主軸并保持加工主軸豎直狀態，使所述圓柱體柱面與百分表指針接觸，同時控制圓柱體柱面與百分表指針的接觸位置，使百分表指針所指的刻度值與步驟4中百分表指針所指的刻度值相同；記錄所述圓柱體與百分表指針接觸的柱面在數控系統中的Y方向坐標Y1 ； 步驟6 :得到刀具安裝端面與回轉中心距離L為 i = |(|(Z「i,) — (Z2—<I>/2)| + |( i;—<D/2) — (r2—1)|)。
全文摘要
本發明提出了一種數控加工中測量刀具安裝端面與回轉中心距離的方法首先將圓柱體安裝在加工主軸上，測量圓柱體直徑Φ和圓柱體外端面與刀具安裝端面距離Lt；而后采用百分表測量加工主軸處于豎直狀態和水平狀態時，圓柱體外端面的Z、Y方向坐標和圓柱體柱面的Z、Y方向坐標，由公式得到刀具安裝端面與回轉中心距離L。采用本發明提出的方法，不需要專門的儀器設備和專業技術人員，就可以方便地測量刀具安裝端面與回轉中心距離，進一步方便獲得加工刀具刀長。同時，一次測量刀具安裝端面與回轉中心距離，可以應用在多種加工刀具的刀長測量上。
文檔編號B23Q17/22GK102699766SQ20121018914
公開日2012年10月3日 申請日期2012年6月11日 優先權日2012年6月11日
發明者史耀耀, 張軍鋒, 段繼豪, 田榮鑫, 董婷, 趙濤 申請人:西北工業大學