一種機(jī)械加工機(jī)床定位方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種機(jī)械加工機(jī)床定位方法，屬于機(jī)械制造領(lǐng)域。通過激光跳躍儀對工件輪廓進(jìn)行測量，將工件擬合到設(shè)計坐標(biāo)系中；通過激光跟蹤儀和機(jī)床同時對工件上通過球座連接的小球球心的測量，工件從設(shè)計坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換到機(jī)床坐標(biāo)系，完成工件的加工定位。
【專利說明】
一種機(jī)械加工機(jī)床定位方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明涉及機(jī)械制造領(lǐng)域，具體是一種機(jī)械加工機(jī)床定位方法。
【背景技術(shù)】
[0002]數(shù)控銑床在對工件進(jìn)行加工時，常常需要良好的基準(zhǔn)平面，以實現(xiàn)對工件的精準(zhǔn)定位。但對于復(fù)雜輪廓，常常會出現(xiàn)缺少良好的加工基準(zhǔn)平面，造成無法定位或者定位誤差較大;對于大尺寸工件，為保證加工定位精度，需要對工件進(jìn)行較長時候的調(diào)整，以使加工基準(zhǔn)達(dá)到機(jī)床要求，而有些工件涉及到多次加工，其定位時間將大幅增加，重復(fù)定位誤差也將變大。
[0003]
【發(fā)明內(nèi)容】
本發(fā)明的目的是提供一種機(jī)械加工機(jī)床定位方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問題。
[0004]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為:
一種機(jī)械加工機(jī)床定位方法，其特征在于:采用同心球裝置、激光跟蹤儀進(jìn)行測量，所述同心球裝置包括球座、由外球和內(nèi)球構(gòu)成的同心球，所述外球直徑與激光跟蹤儀測量用小球直徑相同，外球頂面設(shè)為平面，且外球頂面向外球內(nèi)設(shè)有凹腔，所述凹腔從上之下依次由上粗下細(xì)的錐形腔以及半球形腔構(gòu)成，錐形腔、半球形腔分別與外球共中心軸，所述外球設(shè)置在球座上并可在球座上自由旋轉(zhuǎn)及取出，所述內(nèi)球頂面設(shè)置為平面，內(nèi)球設(shè)置在外球的半球形腔內(nèi)，且內(nèi)球與外球共球心，內(nèi)球可在半球形腔內(nèi)自由旋轉(zhuǎn)，內(nèi)球頂面中心設(shè)有與機(jī)械加工機(jī)床中分棒直徑匹配的中心盲孔，中心盲孔孔底面為過球心平面，方法包括以下步驟:
(I )、通過激光跟蹤儀對工件輪廓表面進(jìn)行采點測量，通過數(shù)據(jù)處理軟件對采點數(shù)據(jù)擬合，使工件進(jìn)入測量坐標(biāo)系；
(2)、將若干同心球裝置的球座焊接在工件表面，并取下各個同心球裝置中的同心球，用激光跟蹤儀測量用小球代替，然后通過激光跟蹤儀測量小球球心坐標(biāo)，并將球心坐標(biāo)從測量坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換到設(shè)計坐標(biāo)系；
(3)、將球座上小球取下，換上同心球，并將工件固定在機(jī)械加工機(jī)床的加工平臺上；
(4)將機(jī)械加工機(jī)床的中分棒插入同心球中內(nèi)球的中心盲孔中，利用中分棒測量得到同心球的球心坐標(biāo)；
(5)根據(jù)步驟(2)、步驟(4)測得的球心坐標(biāo)，將工件從設(shè)計坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換到機(jī)床坐標(biāo)系，實現(xiàn)對工件的機(jī)床加工定位。
[0005]所述的一種機(jī)械加工機(jī)床定位方法，其特征在于:所述球座上具有三爪結(jié)構(gòu)，通過三爪結(jié)構(gòu)托住外球或激光跟蹤儀測量用小球。
[0006]本發(fā)明提供了一種機(jī)床測坐標(biāo)同心球裝置，并在此基礎(chǔ)上的提出了一種機(jī)械加工機(jī)床定位方法。本發(fā)明中同心球裝置能夠輔助機(jī)床快速、準(zhǔn)確地完成對空間中某一點的測量，使機(jī)床定位擺脫對工件上加工基準(zhǔn)平面的依賴，達(dá)到工件裝夾靈活、快速，定位精度高，可重復(fù)性好的目的。
[0007]本發(fā)明的有效益是:對于輪廓復(fù)雜的大尺寸工件，在其無法提供良好的加工基準(zhǔn)面時，能夠通過機(jī)床測若干點坐標(biāo)完成加工定位;加工定位對于工件的要求放置要求不高，工作擺放具有較好的靈活性。
【附圖說明】
[0008]圖1為同心球及球座軸測視圖。
[0009]圖2為同心球及球座剖視圖。
[0010]圖3為工件表面測量圖。
[0011]圖4為激光跟蹤儀測球心圖。
[0012]圖5為機(jī)床測球心坐標(biāo)圖。
【具體實施方式】
[0013]如圖1、圖2所示，一種機(jī)械加工機(jī)床定位方法，采用同心球裝置、激光跟蹤儀I進(jìn)行測量，同心球裝置包括球座2、由外球3和內(nèi)球4構(gòu)成的同心球，外球3直徑與激光跟蹤儀I測量用小球5直徑相同，外球3頂面設(shè)為平面，且外球3頂面向外球內(nèi)設(shè)有凹腔，凹腔從上之下依次由上粗下細(xì)的錐形腔6以及半球形腔構(gòu)成，錐形腔6、半球形腔分別與外球3共中心軸，外球3設(shè)置在球座2上并可在球座2上自由旋轉(zhuǎn)及取出，內(nèi)球4頂面設(shè)置為平面，內(nèi)球4設(shè)置在外球3的半球形腔內(nèi)，且內(nèi)球4與外球3共球心，內(nèi)球4可在半球形腔內(nèi)自由旋轉(zhuǎn)，內(nèi)球4頂面中心設(shè)有與機(jī)械加工機(jī)床7中分棒8直徑匹配的中心盲孔9，中心盲孔9孔底面為過球心平面，方法包括以下步驟:
(1)、如圖3所示，通過激光跟蹤儀I對工件10輪廓表面進(jìn)行采點測量，通過數(shù)據(jù)處理軟件對采點數(shù)據(jù)擬合，使工件10進(jìn)入測量坐標(biāo)系；
(2)、如圖4所示，將若干同心球裝置的球座2焊接在工件10表面，并取下各個同心球裝置中的同心球，用激光跟蹤儀I測量用小球5代替，然后通過激光跟蹤儀I測量小球5球心坐標(biāo)，并將球心坐標(biāo)從測量坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換到設(shè)計坐標(biāo)系；
(3)、將球座2上小球5取下，換上同心球，并將工件10固定在機(jī)械加工機(jī)床7的加工平臺上;
(4)如圖5所示，將機(jī)械加工機(jī)床7的中分棒8插入同心球中內(nèi)球4的中心盲孔9中，利用中分棒8測量得到同心球的球心坐標(biāo)；
(5)根據(jù)步驟(2)、步驟(4)測得的球心坐標(biāo)，將工件10從設(shè)計坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換到機(jī)床坐標(biāo)系，實現(xiàn)對工件10的機(jī)床加工定位。
[0014]球座2上具有三爪結(jié)構(gòu)11，通過三爪結(jié)構(gòu)11托住外球3或激光跟蹤儀I測量用小球5。
【主權(quán)項】
1.一種機(jī)械加工機(jī)床定位方法，其特征在于:采用同心球裝置、激光跟蹤儀進(jìn)行測量，所述同心球裝置包括球座、由外球和內(nèi)球構(gòu)成的同心球，所述外球直徑與激光跟蹤儀測量用小球直徑相同，外球頂面設(shè)為平面，且外球頂面向外球內(nèi)設(shè)有凹腔，所述凹腔從上之下依次由上粗下細(xì)的錐形腔以及半球形腔構(gòu)成，錐形腔、半球形腔分別與外球共中心軸，所述外球設(shè)置在球座上并可在球座上自由旋轉(zhuǎn)及取出，所述內(nèi)球頂面設(shè)置為平面，內(nèi)球設(shè)置在外球的半球形腔內(nèi)，且內(nèi)球與外球共球心，內(nèi)球可在半球形腔內(nèi)自由旋轉(zhuǎn)，內(nèi)球頂面中心設(shè)有與機(jī)械加工機(jī)床中分棒直徑匹配的中心盲孔，中心盲孔孔底面為過球心平面，方法包括以下步驟: (1)、通過激光跟蹤儀對工件輪廓表面進(jìn)行采點測量，通過數(shù)據(jù)處理軟件對采點數(shù)據(jù)擬合，使工件進(jìn)入測量坐標(biāo)系； (2)、將若干同心球裝置的球座焊接在工件表面，并取下各個同心球裝置中的同心球，用激光跟蹤儀測量用小球代替，然后通過激光跟蹤儀測量小球球心坐標(biāo)，并將球心坐標(biāo)從測量坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換到設(shè)計坐標(biāo)系； (3)、將球座上小球取下，換上同心球，并將工件固定在機(jī)械加工機(jī)床的加工平臺上； (4)將機(jī)械加工機(jī)床的中分棒插入同心球中內(nèi)球的中心盲孔中，利用中分棒測量得到同心球的球心坐標(biāo)； (5)根據(jù)步驟(2)、步驟(4)測得的球心坐標(biāo)，將工件從設(shè)計坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換到機(jī)床坐標(biāo)系，實現(xiàn)對工件的機(jī)床加工定位。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種機(jī)械加工機(jī)床定位方法，其特征在于:所述球座上具有三爪結(jié)構(gòu)，通過三爪結(jié)構(gòu)托住外球或激光跟蹤儀測量用小球。
【文檔編號】B23Q17/24GK105855994SQ201610298237
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年5月5日
【發(fā)明人】劉志宏, 范小松, 吳杰峰, 吉海標(biāo)
【申請人】中國科學(xué)院等離子體物理研究所