專(zhuān)利名稱：對(duì)計(jì)算機(jī)數(shù)控機(jī)床的全局偏移補(bǔ)償?shù)闹谱鞣椒?br> 技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明大體一般涉及適當(dāng)?shù)仄屏慵员阍贑NC機(jī)床上進(jìn)行機(jī)加工。
背景技術(shù)：
計(jì)算機(jī)數(shù)控(CNC :computed numerically controlled)機(jī)床通常用于機(jī)加工物品，這些物品需要使用機(jī)加工エ藝。為了最大化CNC機(jī)加工生產(chǎn)力，固定裝置可被用于在機(jī)加工過(guò)程中將零件保持就位。固定裝置與機(jī)床工作臺(tái)對(duì)準(zhǔn)。固定裝置允許具有不同定位和夾持結(jié)構(gòu)的零件在一共用的機(jī)床工作臺(tái)上機(jī)加工。當(dāng)零件在機(jī)加工過(guò)程中被夾持在固定裝置上時(shí)，其可由于夾持壓カ和/或刀具壓カ而扭曲和強(qiáng)度，且由于碎屑或其他定位誤差，將不會(huì)完美地與固定裝置對(duì)準(zhǔn)。另外，工作臺(tái)具有線性和旋轉(zhuǎn)位置誤差。目前使用用于校正工作臺(tái)誤差的復(fù)雜維護(hù)程序。這種耗時(shí)的方法需要熟練的維護(hù)人員的操作，以指明工作臺(tái)并調(diào)整參數(shù)。但是，在維護(hù)過(guò)程完成之后，殘余誤差仍然存在，且隨著時(shí)間，工作臺(tái)位置會(huì)漂移，増加工作臺(tái)位置誤差。固定裝置可具有對(duì)準(zhǔn)誤差。多種偏移方法目前可用于電子地補(bǔ)償固定裝置誤差。但是，工作臺(tái)誤差和固定裝置誤差二者影響零件質(zhì)量。

發(fā)明內(nèi)容
一種用于將零件定位在CNC機(jī)床上的方法，包括在用于CNC機(jī)床的工作臺(tái)上將零件夾持到固定裝置；和在零件上機(jī)加工出多個(gè)特征部和表面?；诙鄠€(gè)特征部和表面的位點(diǎn)數(shù)據(jù)計(jì)算用于固定裝置和工作臺(tái)的多個(gè)全局偏移。通過(guò)將固定裝置和工作臺(tái)平移對(duì)坐標(biāo)系的所述多個(gè)全局偏移每ー個(gè)，在用于CNC機(jī)床的全局坐標(biāo)系上確定實(shí)際的零件位置。針對(duì)用于CNC機(jī)床的每個(gè)可控軸的標(biāo)稱零件位置對(duì)實(shí)際的零件位置進(jìn)行補(bǔ)償；基于被計(jì)算的用于CNC機(jī)床每個(gè)可控軸的偏移，利用全局偏移補(bǔ)償對(duì)控制器編程，以將每個(gè)可控軸調(diào)整到實(shí)際的零件位置。一種用于在四軸CNC機(jī)床上加載零件的方法，該四軸CNC機(jī)床具有六個(gè)自由度，該方法包括將固定裝置安裝在用于CNC機(jī)床的工作臺(tái)上；和將零件夾持到固定裝置。在零件上機(jī)加工出多個(gè)特征部和表面，利用被機(jī)加工的特征部和表面確定實(shí)際的零件中心位置。計(jì)算實(shí)際的零件中心位置相對(duì)于標(biāo)稱零件中心位置的工作臺(tái)偏移、固定裝置偏移和旋轉(zhuǎn)軸偏移。按照工作臺(tái)偏移、固定裝置偏移和旋轉(zhuǎn)軸偏移來(lái)平移工作臺(tái)和固定裝置?；诒挥?jì)算的用于六個(gè)自由度每ー個(gè)的偏移量，利用全局偏移補(bǔ)償對(duì)控制器編程，以將坐標(biāo)系在四個(gè)軸每一個(gè)上平移到實(shí)際的零件中心位置。—種用于在五軸CNC機(jī)床上加載零件的方法,該五軸CNC機(jī)床具有九個(gè)自由度,該方法包括將固定裝置安裝在用于CNC機(jī)床的工作臺(tái)上；和將零件夾持到固定裝置。在零件上機(jī)加工多個(gè)特征部和表面，利用被機(jī)加工的特征部和表面確定實(shí)際的零件中心位置。計(jì)算實(shí)際的零件中心位置相對(duì)于標(biāo)稱零件中心位置的第一工作臺(tái)偏移、第二工作臺(tái)偏移、固定裝置偏移、第一旋轉(zhuǎn)軸偏移和第二旋轉(zhuǎn)軸偏移。按照第一工作臺(tái)偏移、第一工作臺(tái)偏移、固定裝置偏移、第一旋轉(zhuǎn)軸偏移和第二旋轉(zhuǎn)軸偏移來(lái)平移工作臺(tái)和固定裝置。基于被計(jì)算、的用于九個(gè)自由度每ー個(gè)的偏移量，利用全局偏移補(bǔ)償對(duì)控制器編程，以將坐標(biāo)系在五個(gè)軸每ー個(gè)上平移到實(shí)際的零件中心位置。本發(fā)明的上述特征和優(yōu)勢(shì)及其他特征和優(yōu)勢(shì)將從用于實(shí)施本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例和較佳模式的以下詳細(xì)描述并連同附圖顯而易見(jiàn)。


圖I是第一 CNC機(jī)床的一部分的局部示意分解圖，該機(jī)床具有主軸、固定裝置和零件，該零件定位在用于第一 CNC機(jī)床的工作臺(tái)上； 圖2是第二 CNC機(jī)床的一部分的局部示意分解圖，該機(jī)床具有主軸、固定裝置和零件，該零件定位在用于第二 CNC機(jī)床的工作臺(tái)上；圖3是第三CNC機(jī)床的一部分的局部示意分解圖，該機(jī)床具有主軸、固定裝置和零件，該零件定位在用于第三CNC機(jī)床的工作臺(tái)上；圖4是第四CNC機(jī)床的一部分的局部示意分解圖，該機(jī)床具有主軸、固定裝置和零件，該零件定位在用于第四CNC機(jī)床的工作臺(tái)上；圖5是第五CNC機(jī)床的一部分的局部示意分解圖，該機(jī)床具有主軸、固定裝置和零件，該零件定位在用于第五CNC機(jī)床的工作臺(tái)上；圖6是第六CNC機(jī)床的一部分的局部示意分解圖，該機(jī)床具有主軸、固定裝置和零件，該零件定位在用于第六CNC機(jī)床的工作臺(tái)上；圖7是第七CNC機(jī)床的一部分的局部示意分解圖，該機(jī)床具有主軸、固定裝置和零件，該零件定位在用于第七CNC機(jī)床的工作臺(tái)上；圖8是第八CNC機(jī)床的一部分的局部示意分解圖，該機(jī)床具有主軸、固定裝置和零件，該零件定位在用于第八CNC機(jī)床的工作臺(tái)上；圖9是第九CNC機(jī)床的一部分的局部示意分解圖，該機(jī)床具有主軸、固定裝置和零件，該零件定位在用于第九CNC機(jī)床的工作臺(tái)上；和圖10是將全局偏移補(bǔ)償應(yīng)用到圖I和4的CNC機(jī)床的第一方法的示意流程圖。
具體實(shí)施例方式參考附圖，其中，相同的附圖標(biāo)記在多幅圖中表示相同或相似的部件，圖I示出了四軸線B旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)CNC機(jī)床10的一部分的局部示圖。CNC機(jī)床10具有工作臺(tái)12。固定裝置20和零件22可組裝在工作臺(tái)12上，如在14處所示。坐標(biāo)系16與工作臺(tái)12相關(guān)聯(lián)。主軸(spindle) 18可操作地連接到CNC機(jī)床10且可按照用于CNC機(jī)床10的坐標(biāo)系16移動(dòng)。主軸18沿坐標(biāo)系16的負(fù)Z軸定向。切削刀具23被夾持在主軸18上，用于機(jī)加工零件22。主軸18可旋轉(zhuǎn)，從而刀具23的切削刃可從零件22去除材料。針對(duì)尺寸數(shù)據(jù)，被機(jī)加工的零件22被坐標(biāo)測(cè)量機(jī)(CMM)或儀器測(cè)量。主軸18和工作臺(tái)12可操作地連接到用于CNC機(jī)床10的控制器26，以從主軸18和工作臺(tái)12提供輸入?？刂破?6還控制CNC機(jī)床10，包括工作臺(tái)12的旋轉(zhuǎn)位置。在所示實(shí)施例中，CNC機(jī)床10的工作臺(tái)12繞B軸(在24處示出)旋轉(zhuǎn)。CNC機(jī)床10的旋轉(zhuǎn)由箭頭28示出。固定裝置20被安裝到工作臺(tái)12，零件22被安裝在固定裝置20上。固定裝置20適于讓不同零件22安裝到工作臺(tái)12。固定裝置20用于適應(yīng)在零件22上的各種支撐位點(diǎn)，從而不同零件22可以安裝在共用的工作臺(tái)12上。工作臺(tái)12和固定裝置20可對(duì)CNC機(jī)床10做出補(bǔ)償。用于CNC機(jī)床10的工作臺(tái)12被構(gòu)造為接收固定裝置20。一個(gè)零件22被夾持在固定裝置20上，且固定裝置20被安裝到機(jī)床工作臺(tái)12。固定裝置20包括多個(gè)定位器，用于在固定裝置20上支撐零件22。在所示實(shí)施例中，存在至少ー個(gè)主定位器30、次定位器32和三個(gè)第三定位器34。零件22限定出定位器孔36、38，這些定位器孔對(duì)應(yīng)于多個(gè)定位器30-34中的ー些。但是，固定裝置20被設(shè)計(jì)為接收多個(gè)不同零件22。因此，零件22可僅限定出與固定裝置20上的多個(gè)定位器30-34中的ー些相對(duì)應(yīng)的定位器孔36、38。主定位器30通常具有相對(duì)應(yīng)的主定位器孔36，且次定位器32通常具有次定位器孔38。額外的定位器孔沒(méi)有示出，但可對(duì)應(yīng)于任意或全部第三定位器34。 實(shí)際的零件22位置可出于多種原因而沒(méi)有相對(duì)于固定裝置和工作臺(tái)正確地定位，這些原因包括碎屑、由固定裝置磨損導(dǎo)致的定位器扭曲、由于反復(fù)定位導(dǎo)致的零件定位器孔磨損、由于夾持壓カ和切削力導(dǎo)致的零件22的扭曲以及工作臺(tái)12和/或固定裝置20的漂移，這種漂移自工作臺(tái)12和固定裝置20被補(bǔ)償以與CNC機(jī)床10對(duì)準(zhǔn)時(shí)已經(jīng)發(fā)生。與標(biāo)稱零件位置相比，實(shí)際的零件22位置可包括由于零件22和/或固定裝置20相對(duì)于坐標(biāo)系16的任意平面傾斜而導(dǎo)致的任何線性偏差和旋轉(zhuǎn)偏差。零件22的任何未對(duì)準(zhǔn)可導(dǎo)致零件22相對(duì)于CNC機(jī)床10移位或偏斜。由此，未對(duì)準(zhǔn)將導(dǎo)致CNC機(jī)床10在零件22上的錯(cuò)誤位點(diǎn)進(jìn)行機(jī)加工。因此，坐標(biāo)系16和B軸24必須在CNC機(jī)床10可機(jī)加工零件22之前針對(duì)零件22進(jìn)行補(bǔ)償。坐標(biāo)系16中心通過(guò)電子地相對(duì)于CNC機(jī)床10調(diào)整實(shí)際零件22的中心和工作臺(tái)的定向而被補(bǔ)償。為了限定坐標(biāo)系16和B軸24，標(biāo)稱位置信息在控制器26中被輸入，包括標(biāo)稱エ作臺(tái)中心(TxB，TyB，Tzb)、標(biāo)稱零件中心(Pxtl，Py0, Pz0)和標(biāo)稱工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)⑶。CMM (未示出)測(cè)量CNC機(jī)床10中所機(jī)加工的實(shí)際零件22的特征部的偏差，且該偏差通過(guò)使用軟件被轉(zhuǎn)換為偏移值。CNC機(jī)床10利用標(biāo)稱和偏移信息來(lái)針對(duì)實(shí)際零件中心補(bǔ)償坐標(biāo)系16和B 軸 24。一旦零件22被夾持在固定裝置20上，主軸18對(duì)零件22上的多個(gè)特征部40 (僅一個(gè)被示出)和表面42進(jìn)行機(jī)加工。特征部40和表面42被CMM機(jī)測(cè)量，以確定零件22的實(shí)際位置。特征部40和表面42每個(gè)在CNC機(jī)床10的關(guān)于B軸24的多個(gè)旋轉(zhuǎn)位置處被機(jī)加工。在工作臺(tái)12旋轉(zhuǎn)時(shí)，坐標(biāo)系隨零件中心行進(jìn)。對(duì)于四軸B旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)CNC機(jī)床10，當(dāng)B處于零度時(shí)，工作臺(tái)12旋轉(zhuǎn)軸B與坐標(biāo)系16的Y軸對(duì)準(zhǔn)。因此，對(duì)于工作臺(tái)12的X軸和Z軸來(lái)說(shuō)，存在B旋轉(zhuǎn)偏移和線性偏移，但對(duì)于Y軸來(lái)說(shuō)，僅存在線性偏移。對(duì)于四軸B旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)CNC機(jī)床10，存在六個(gè)自由度的誤差，實(shí)際的零件22的中心從與標(biāo)稱零件22的中心按照所述誤差偏移。工作臺(tái)誤差可沿X方向被工作臺(tái)偏移(ATxb)補(bǔ)償，并沿Z方向被工作臺(tái)偏移(ATzb)補(bǔ)償。固定裝置誤差可沿X方向被固定裝置偏移(ΛΡχο)補(bǔ)償、沿Y方向被固定裝置偏移(APytl)補(bǔ)償、并沿Z方向被固定裝置偏移(APz0)補(bǔ)償。工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)誤差可沿B方向被關(guān)于B軸24的旋轉(zhuǎn)偏移(ΛΒ)所補(bǔ)償。需要注意，所有下標(biāo)是指關(guān)于B軸24的旋轉(zhuǎn)取向，每個(gè)具體值是指在該旋轉(zhuǎn)取向下的值。由此，下標(biāo)O是指在零度B位置下的固定裝置偏移，下標(biāo)B是指用于四軸B機(jī)床的工作臺(tái)偏移。
盡管對(duì)于零件22存在六個(gè)自由度的誤差，但是對(duì)于四軸機(jī)床，僅存在四個(gè)可控軸，在所述可控軸上坐標(biāo)系16可被調(diào)整以補(bǔ)償六個(gè)自由度的誤差。利用標(biāo)稱工作臺(tái)中心(TxB，TyB，TzB)、標(biāo)稱零件中心(Pxtl, Pytl, Pztl),標(biāo)稱工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)(B)和相對(duì)應(yīng)的偏移，坐標(biāo)系16的原點(diǎn)被轉(zhuǎn)換為用于四個(gè)軸每ー個(gè)的位置信息。這通過(guò)以下方程組表示，所述方程組提供了用于CNC機(jī)床10的全局偏移補(bǔ)償，其中，相對(duì)于機(jī)床絕對(duì)零點(diǎn)，Wx是X軸位置，Wy是Y軸位置，Wz是Z軸位置且Wb是B軸位置Wx= (ΤχΒ+Δ TxB) + (Px0+Δ Px0) cos B- (Pz0+ Δ Pz0) sin B;Wy = TyB+Py0+ Δ Py0 ；Wz= (ΤζΒ+ Δ Tzb) + (Px0+ Δ Px0) sin B+ (Pz0+ Δ Pz0) cos B ;和Wb = B+Λ B。
控制器26將工作臺(tái)12和固定裝置20平移了用于四個(gè)軸每ー個(gè)的偏移量，以調(diào)整坐標(biāo)系16和B軸24，并因此補(bǔ)償偏差。一旦六個(gè)偏移量已經(jīng)被控制器26平移了，則坐標(biāo)系16和B軸24被全局偏移補(bǔ)償,該全局偏移對(duì)CNC機(jī)床10的全部四個(gè)可控軸進(jìn)行補(bǔ)償。一旦全局偏移補(bǔ)償已經(jīng)被應(yīng)用，則零件22可被CNC機(jī)床10機(jī)加工。在零件22已經(jīng)被CNC機(jī)床10機(jī)加工之后，其可被坐標(biāo)測(cè)量機(jī)(CMM)測(cè)量以檢驗(yàn)準(zhǔn)確性。因此，固定裝置20對(duì)準(zhǔn)工作臺(tái)12，工作臺(tái)12被安裝在CNC機(jī)床10上。固定裝置20具有對(duì)準(zhǔn)誤差，工作臺(tái)12具有安裝誤差。這兩種類(lèi)型的誤差對(duì)于零件質(zhì)量有不利影響。工作臺(tái)12可具有線性和旋轉(zhuǎn)誤差，固定裝置20具有線性誤差。工作臺(tái)和固定裝置誤差的總數(shù)是CNC機(jī)床10的自由度。CNC機(jī)床10具有多個(gè)可控軸；但是，自由度的數(shù)量大于可控軸的數(shù)量。全局偏移將每個(gè)方向的自由度的誤差轉(zhuǎn)變成可在坐標(biāo)系16的可控軸上進(jìn)行的調(diào)整，以便電子地補(bǔ)償工作臺(tái)12和固定裝置20誤差二者。在操作中，在各種工作臺(tái)12的位置，零件22的所有機(jī)加工特征部40和42參照被全局偏移所補(bǔ)償?shù)娜肿鴺?biāo)系16而被機(jī)加工。因此，全局偏移通過(guò)可控軸電子地補(bǔ)償所有特征部。除了固定裝置20對(duì)準(zhǔn)和工作臺(tái)12位置誤差之外，其他因素(諸如夾持和切削力)也會(huì)扭曲零件22。零件22可能沒(méi)有在固定裝置20上被夾持在正確位置，這也會(huì)影響零件22的質(zhì)量。全局偏移優(yōu)化了上述誤差以及其他未知誤差，只要該誤差對(duì)于ー個(gè)零件22與另ー個(gè)零件22來(lái)說(shuō)是一致的即可。固定裝置20具有三個(gè)可能的線性位置對(duì)準(zhǔn)誤差。工作臺(tái)12具有兩個(gè)可能的線性安裝誤差和ー個(gè)可能的旋轉(zhuǎn)安裝誤差。兩種類(lèi)型的誤差影響零件22的質(zhì)量。四軸機(jī)床12的可調(diào)整自由度的總數(shù)是六。四軸機(jī)床12具有四個(gè)可控軸。全局偏移將六個(gè)自由度方向中的誤差轉(zhuǎn)變到四個(gè)可控軸方向中，以便電子地補(bǔ)償工作臺(tái)12和固定裝置20 二者的誤差。在操作中，在各種的工作臺(tái)12的位置機(jī)加工的所有特征部40、42在全局坐標(biāo)系16中被機(jī)加工，所述坐標(biāo)系被全局偏移補(bǔ)償。因此六個(gè)全局偏移通過(guò)四個(gè)可控軸電子地補(bǔ)償所有特征部。全局偏移還優(yōu)化扭曲誤差、零件夾持位點(diǎn)誤差以及其他未知誤差，只要這些誤差是一致的即可。圖2示出了第二實(shí)施例的CNC機(jī)床110的一部分的局部視圖。具體地，CNC機(jī)床是四軸C旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)CNC機(jī)床110。CNC機(jī)床110具有工作臺(tái)112。圖2中的實(shí)施例與圖I的實(shí)施例不同之處在于，CNC機(jī)床是C旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)而不是B旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)，對(duì)工作臺(tái)的全局偏移補(bǔ)償將會(huì)相應(yīng)地不同，如以下所述。固定裝置120和零件122可組裝在工作臺(tái)112上，如在114處示出的。坐標(biāo)系116與工作臺(tái)112相關(guān)聯(lián)。主軸118可操作地連接到CNC機(jī)床110，且可按照用于CNC機(jī)床110的坐標(biāo)系116調(diào)整。主軸118沿坐標(biāo)系116的Z軸定向。切削刀具123被夾持在主軸118上用于對(duì)零件122進(jìn)行機(jī)加工。主軸118和工作臺(tái)112可操作地連接到控制器126，以提供來(lái)自主軸118和工作臺(tái)112的輸入。控制器126還控制CNC機(jī)床110，包括工作臺(tái)112的旋轉(zhuǎn)位置。在所示實(shí)施例中，CNC機(jī)床110的工作臺(tái)112繞C軸(在124處示出)旋轉(zhuǎn)。CNC機(jī)床110的旋轉(zhuǎn)由箭頭128示出。固定裝置120被安裝到工作臺(tái)112，且零件122被安裝在固定裝置120上。固定裝置120適于讓不同零件122被安裝到工作臺(tái)112。固定裝置120用于適應(yīng)在零件122上的各種支撐位點(diǎn)，從而不同零件122可以安裝在共用的工作臺(tái)112上。工作臺(tái)112和固定 裝置120已經(jīng)在之前與CNC機(jī)床110對(duì)準(zhǔn)。用于CNC機(jī)床110的工作臺(tái)112被構(gòu)造為接收固定裝置120。一個(gè)零件122被夾持在固定裝置120上且被安裝到CNC機(jī)床110。固定裝置120包括多個(gè)定位器，所述定位器用于在固定裝置120上支撐零件122。在所示實(shí)施例中，存在至少ー個(gè)主定位器130、次定位器132和三個(gè)第三定位器134。零件122限定出定位器孔136、138，所述孔對(duì)應(yīng)于多個(gè)定位器130-134中的ー些。但是，每個(gè)固定裝置120被設(shè)計(jì)為接收多個(gè)不同零件122。因此，零件122可僅限定出與固定裝置120上的多個(gè)定位器130-134中的ー些相對(duì)應(yīng)的定位器孔136、138。主定位器130通常具有相對(duì)應(yīng)的主定位器孔136，且次定位器132通常具有次定位器孔138。額外的定位器孔沒(méi)有示出，但可對(duì)應(yīng)于任意或全部第三定位器134。實(shí)際的零件122的位置可出于多種原因而沒(méi)有相對(duì)于標(biāo)稱位置正確地定位，這些原因包括碎屑、由固定裝置磨損導(dǎo)致的定位器扭曲、由于反復(fù)定位導(dǎo)致的零件定位器孔磨損、由于夾持壓カ和切削力導(dǎo)致的零件122的扭曲以及工作臺(tái)112和/或固定裝置120的漂移，這種漂移自工作臺(tái)112和固定裝置120針對(duì)CNC機(jī)床110補(bǔ)償時(shí)已經(jīng)發(fā)生。與標(biāo)稱零件位置相比，實(shí)際的零件122位置可包括由于零件122和/或固定裝置120相對(duì)于坐標(biāo)系116的任意平面傾斜導(dǎo)致的任何線性偏差和旋轉(zhuǎn)偏差。零件122的任何未對(duì)準(zhǔn)可導(dǎo)致零件122相對(duì)于CNC機(jī)床110移位或偏斜。由此，未對(duì)準(zhǔn)將導(dǎo)致CNC機(jī)床110在該零件122上的錯(cuò)誤的位點(diǎn)進(jìn)行機(jī)加工。因此，坐標(biāo)系116和C軸124必須在CNC機(jī)床110可機(jī)加工零件122之前針對(duì)零件122進(jìn)行補(bǔ)償。通過(guò)將坐標(biāo)系116和工作臺(tái)調(diào)整到實(shí)際的零件中心以使零件122相對(duì)于CNC機(jī)床110對(duì)準(zhǔn)而對(duì)坐標(biāo)系116中心進(jìn)行補(bǔ)償。為了限定坐標(biāo)系116和C軸124，標(biāo)稱位置信息在控制器126中被輸入，包括標(biāo)稱工作臺(tái)中心(Txc, Tyc, Tzc)、標(biāo)稱零件中心(Px0, Py0, Pz0)和標(biāo)稱工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)(C)。CMM(未示出)測(cè)量CNC機(jī)床110上所機(jī)加工的實(shí)際零件的特征部的偏差，且該偏差被轉(zhuǎn)換為偏移值。CNC機(jī)床110利用標(biāo)稱和偏移信息來(lái)通過(guò)實(shí)際的零件中心補(bǔ)償坐標(biāo)系116和C軸124。一旦零件122被夾持在固定裝置120上，切削刀具123對(duì)零件122上的多個(gè)特征部140 (僅ー個(gè)被示出)和表面142進(jìn)行機(jī)加工。特征部140和表面142被CMM測(cè)量，以確定零件122的實(shí)際位置。特征部140和表面142每個(gè)在CNC機(jī)床110的關(guān)于C軸124的多個(gè)旋轉(zhuǎn)位置處被機(jī)加工。在工作臺(tái)112旋轉(zhuǎn)時(shí)，坐標(biāo)系116隨零件122中心行進(jìn)。對(duì)于四軸C旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)CNC機(jī)床10，當(dāng)C處于零度時(shí)，工作臺(tái)112的旋轉(zhuǎn)軸C與坐標(biāo)系116的Z軸對(duì)準(zhǔn)。因此，對(duì)于X軸和Y軸來(lái)說(shuō)，存在C旋轉(zhuǎn)偏移和線性偏移，但對(duì)于Z軸來(lái)說(shuō)，僅存在線性偏移。對(duì)于四軸C旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)CNC機(jī)床110，存在六個(gè)自由度的誤差，實(shí)際的零件122會(huì)從標(biāo)稱零件122的中心按照所述誤差偏移。工作臺(tái)誤差可沿X方向被工作臺(tái)偏移(ΛΤχ。)補(bǔ)償，并沿Y方向被工作臺(tái)偏移(ATy。)補(bǔ)償。固定裝置誤差可沿X方向被固定裝置偏移(APx0)補(bǔ)償、沿Y方向被固定裝置偏移(APytl)補(bǔ)償、并沿Z方向被固定裝置偏移(APztl)補(bǔ)償。工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)誤差可被關(guān)于C軸124的旋轉(zhuǎn)偏移(AC)所補(bǔ)償。需要注意，所有下標(biāo)是指關(guān)于C軸124的旋轉(zhuǎn)取向，每個(gè)具體值是指在該旋轉(zhuǎn)取向下的值。由此，下標(biāo)O是指在零度C位置下的固定裝置偏移，下標(biāo)C是指用于四軸C機(jī)床110的工作臺(tái)偏移。盡管對(duì)于零件122存在六個(gè)自由度的誤差，但是對(duì)于四軸機(jī)床，僅存在四個(gè)可控軸，在所述可控軸上坐標(biāo)系116可被調(diào)整以補(bǔ)償六個(gè)自由度的誤差。利用標(biāo)稱工作臺(tái)中心(Txc，Tye，Tz。)、標(biāo)稱零件中心(PxQ，PyQ，PzQ)、標(biāo)稱工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)(C)和相對(duì)應(yīng)的偏移，坐標(biāo)系116被轉(zhuǎn)換為用于四個(gè)軸每ー個(gè)的值。這通過(guò)以下方程組表示，所述方程組提供了用于CNC機(jī)床110的全局偏移補(bǔ)償，其中，相對(duì)于機(jī)床絕對(duì)零點(diǎn)，Wx是X軸位置，Wy是Y軸位置，Wz是Z軸位置且Wc是C軸128位置Wx= (Txc+Δ Txc) + (Px0+Δ Px0) cos C+(Py0+Δ Py0) sin C ；Wy = (Tyc+ Δ Tyc) - (Px0+ Δ Px0) sin C+ (Py0+Δ Py0) cos C ；Wz = Tzc+Pz0+ Δ Pz0 ;和Wc = C+ Δ C。控制器126將工作臺(tái)112和固定裝置120平移了用于四個(gè)軸每ー個(gè)的偏移量，以調(diào)整坐標(biāo)系116和C軸128，并因此補(bǔ)償偏差。一旦六個(gè)偏移量已經(jīng)通過(guò)控制器126轉(zhuǎn)變，則坐標(biāo)系116和C軸128被全局偏移補(bǔ)償，該全局偏移針對(duì)CNC機(jī)床110的全部四個(gè)可控軸進(jìn)行補(bǔ)償。一旦全局偏移補(bǔ)償已經(jīng)被應(yīng)用，則零件122可被CNC機(jī)床110機(jī)加工。在零件122已經(jīng)被CNC機(jī)床110機(jī)加工之后，其可被CMM測(cè)量以檢驗(yàn)準(zhǔn)確性。圖3示出了第三實(shí)施例的CNC機(jī)床210的一部分的局部視圖。CNC機(jī)床210是四軸A旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)CNC機(jī)床210。CNC機(jī)床210具有工作臺(tái)212。圖3中的實(shí)施例與上述實(shí)施例不同之處在干，CNC機(jī)床是A旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)而不是B或C旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)，用于工作臺(tái)的全局偏移補(bǔ)償將會(huì)相應(yīng)地不同，如以下所述。固定裝置220和零件222可組裝在工作臺(tái)212上，如在214處示出的。坐標(biāo)系216與工作臺(tái)212相關(guān)聯(lián)。主軸218可操作地連接到CNC機(jī)床210，且可按照用于CNC機(jī)床210的坐標(biāo)系216調(diào)整。主軸218沿坐標(biāo)系216的Z軸定向。切削刀具223被夾持在主軸218上用于對(duì)零件222進(jìn)行機(jī)加工。切削工具223的切削刃可從零件222去除材料。針對(duì)尺寸數(shù)據(jù)，被機(jī)加工的零件222被CMM(未示出)或儀器測(cè)量。主軸218和工作臺(tái)212可操作地連接到控制器226，以提供來(lái)自主軸218和工作臺(tái)212的輸入?？刂破?26還控制CNC機(jī)床210，包括工作臺(tái)212的旋轉(zhuǎn)位置。在所示實(shí)施例中，CNC機(jī)床210的工作臺(tái)212繞A軸(在224處示出)旋轉(zhuǎn)。CNC機(jī)床210的旋轉(zhuǎn)由箭頭228示出。固定裝置220被安裝到工作臺(tái)212，且零件222被安裝在固定裝置220上。固定裝置220適于讓不同零件222被安裝到工作臺(tái)212。固定裝置220用于適應(yīng)在零件222上的各種支撐位點(diǎn)，從而不同零件222可以安裝在共用的工作臺(tái)212上。工作臺(tái)212和固定裝、置220可對(duì)CNC機(jī)床210做出補(bǔ)償。用于CNC機(jī)床210的工作臺(tái)212被構(gòu)造為接收固定裝置220。一個(gè)零件222被夾持在固定裝置220上且被安裝到機(jī)床工作臺(tái)212。固定裝置220包括多個(gè)定位器，用于在固定裝置220上支撐零件222。在所示實(shí)施例中，存在至少ー個(gè)主定位器230、次定位器232和三個(gè)第三定位器234。零件222每ー個(gè)限定出定位器孔236、238，其對(duì)應(yīng)于多個(gè)定位器230-234中的ー些。但是，每個(gè)固定裝置220被設(shè)計(jì)為接收多個(gè)不同零件222。因此，零件222可僅出限定與固定裝置220上的多個(gè)定位器230-234中的一些相對(duì)應(yīng)的定位器孔236、238。主定位器230通常具有相對(duì)應(yīng)的主定位器孔236，且次定位器232通常具有次定位器孔238。額外的定位器孔沒(méi)有示出，但可對(duì)應(yīng)于任意或全部第三定位器234。實(shí)際的零件222位置可出于多種原因而沒(méi)有相對(duì)于固定裝置和工作臺(tái)正確地定位，這些原因包括碎屑、由固定裝置磨損導(dǎo)致的定位器扭曲、由于反復(fù)定位導(dǎo)致的零件定位器孔磨損、由于夾持壓カ和切削力導(dǎo)致的零件222的扭曲以及工作臺(tái)212和/或固定裝置220的漂移，這種漂移自工作臺(tái)212和固定裝置220針對(duì)CNC機(jī)床210進(jìn)行補(bǔ)償時(shí)已經(jīng)發(fā)生。與標(biāo)稱零件位置相比，實(shí)際的零件222位置可包括任何線性偏差和旋轉(zhuǎn)偏差，這是由于 零件222和/或固定裝置220相對(duì)于坐標(biāo)系216的任意平面傾斜而導(dǎo)致的。零件222的任何未對(duì)準(zhǔn)可導(dǎo)致零件222相對(duì)于CNC機(jī)床210移位或偏斜。由此，未對(duì)準(zhǔn)將導(dǎo)致CNC機(jī)床210在該零件222上的錯(cuò)誤位點(diǎn)上進(jìn)行機(jī)加工。因此，零件222必須在CNC機(jī)床210可機(jī)加エ零件222之前相對(duì)于坐標(biāo)系216和A軸224正確地定位。通過(guò)按照實(shí)際的零件中心調(diào)整坐標(biāo)系216以使零件222與CNC機(jī)床210對(duì)準(zhǔn)來(lái)對(duì)坐標(biāo)系216的中心做出補(bǔ)償。為了限定坐標(biāo)系216和A軸224，標(biāo)稱位置信息在控制器226中被輸入，包括標(biāo)稱工作臺(tái)中心(TxA，TyA，TzA)、標(biāo)稱零件中心(PX(l，PyQ，PZ(l)和標(biāo)稱工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)(A)。CMM測(cè)量CNC機(jī)床210中所機(jī)加工的實(shí)際零件的特征部的偏差，且該偏差被轉(zhuǎn)換為偏移值。CNC機(jī)床210利用標(biāo)稱和偏移信息來(lái)針對(duì)實(shí)際的零件中心補(bǔ)償坐標(biāo)系216和A軸224。一旦零件222被夾持在固定裝置220上，切削刀具223對(duì)零件222上的多個(gè)特征部240 (僅ー個(gè)被示出)和表面242進(jìn)行機(jī)加工。特征部240和表面242被測(cè)量，以確定零件222的實(shí)際位置。特征部240和表面242每ー個(gè)在CNC機(jī)床210的關(guān)于A軸224的多個(gè)旋轉(zhuǎn)位置處被機(jī)加工。坐標(biāo)系216隨工作臺(tái)212行進(jìn)。對(duì)于四軸A旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)CNC機(jī)床210，當(dāng)A處于零度時(shí)，工作臺(tái)212的旋轉(zhuǎn)軸A與坐標(biāo)系216的X軸對(duì)準(zhǔn)。因此，對(duì)于Y軸和Z軸來(lái)說(shuō)，存在A旋轉(zhuǎn)偏移和線性偏移，但對(duì)于X軸來(lái)說(shuō)，僅存在線性偏移。對(duì)于四軸A旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)CNC機(jī)床210，存在六個(gè)自由度的誤差，實(shí)際的零件222的中心會(huì)從標(biāo)稱零件中心按照所述誤差偏移。工作臺(tái)誤差可沿Y方向被工作臺(tái)偏移(ATyA)補(bǔ)償，并沿Z方向被工作臺(tái)偏移(ATza)補(bǔ)償。固定裝置誤差可沿X方向被固定裝置偏移(APxa)補(bǔ)償、沿Y方向被固定裝置偏移(APyA)補(bǔ)償，并沿Z方向被固定裝置偏移(APza)補(bǔ)償。工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)誤差可沿A方向被關(guān)于A軸224的旋轉(zhuǎn)偏移(ΛΑ)所補(bǔ)償。需要注意，所有下標(biāo)是指關(guān)于A軸224的旋轉(zhuǎn)取向，個(gè)具體值是指在該旋轉(zhuǎn)取向下的值。由此，下標(biāo)O是指在零度A位置下的固定裝置偏移，下標(biāo)A是指用于四軸A機(jī)床210的工作臺(tái)偏移。盡管對(duì)于零件222存在六個(gè)自由度的誤差，但是對(duì)于四軸機(jī)床，僅存在四個(gè)可控軸，在所述可控軸上坐標(biāo)系216可被調(diào)整以補(bǔ)償六個(gè)自由度的誤差。利用標(biāo)稱工作臺(tái)中心(TxA, TyA，TzA)、標(biāo)稱零件中心(Ptl, Py0, Pztl)、標(biāo)稱工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)(A)和相對(duì)應(yīng)的偏移，坐標(biāo)系216在四個(gè)軸每一個(gè)上平移。這通過(guò)以下方程組表示，所述方程組提供了用于CNC機(jī)床210的全局偏移補(bǔ)償，其中，相對(duì)于機(jī)床絕對(duì)零點(diǎn)，Wx是X軸位置，Wy是Y軸位置，Wz是Z軸位置且Wa是A軸228位置Wx = ΤχΑ+Ρχ0+ Δ Px0 ；Wy = (TyA+ Δ TyA) + (Py0+ Δ Py0) cos A+ (Pz0+Δ Pz0) sin A ；Wz= (TzA+ Δ Tza) - (Py0+ Δ Py0) sin A+ (Pz0+ Δ Pz0) cos A ;和Wa = A+ΔΑ。
控制器226將工作臺(tái)212和固定裝置220平移了用于四個(gè)軸每ー個(gè)的偏移量，以調(diào)整坐標(biāo)系216和A軸228，并因此補(bǔ)償偏差。一旦六個(gè)偏移已經(jīng)被控制器226平移了，則坐標(biāo)系216和A軸224被全局偏移補(bǔ)償，該全局偏移針對(duì)CNC機(jī)床210的全部可控軸進(jìn)行補(bǔ)償。一旦全局偏移補(bǔ)償已經(jīng)被應(yīng)用，則零件222可被CNC機(jī)床210機(jī)加工。在零件222已經(jīng)被CNC機(jī)床210機(jī)加工之后，其可被CMM測(cè)量以檢驗(yàn)準(zhǔn)確性。圖4示出了第四實(shí)施例的CNC機(jī)床310的一部分的局部視圖。CNC機(jī)床是五軸A在B上(A on B)旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)CNC機(jī)床310。CNC機(jī)床310具有第一或A工作臺(tái)312，該Aエ作臺(tái)安裝在第二或B工作臺(tái)344上。圖4中的實(shí)施例與上述實(shí)施例不同之處在于，CNC機(jī)床310是五軸機(jī)床而不是四軸機(jī)床，用于工作臺(tái)的全局偏移補(bǔ)償將會(huì)相應(yīng)地不同，如以下所述。A工作臺(tái)312繞A軸(在324處示出)旋轉(zhuǎn)，B工作臺(tái)344繞B軸(在346處示出)旋轉(zhuǎn)。A工作臺(tái)312的旋轉(zhuǎn)通過(guò)箭頭328示出，箭頭348示出B工作臺(tái)344的旋轉(zhuǎn)。固定裝置320和零件322可組裝在A工作臺(tái)312上，如在314處示出的。坐標(biāo)系316與CNC機(jī)床310相關(guān)聯(lián)。主軸318可操作地連接到CNC機(jī)床310。主軸318的運(yùn)動(dòng)可被用于CNC機(jī)床310的坐標(biāo)系316調(diào)整。主軸318沿坐標(biāo)系316的負(fù)Z軸定向。切削刀具323被夾持在主軸318上用于對(duì)零件322機(jī)加工。主軸318可旋轉(zhuǎn)，使得刀具323的切削刃可從零件322去除材料。針對(duì)尺寸數(shù)據(jù)，被機(jī)加工的零件322被CMM機(jī)或儀器測(cè)量。主軸318和A工作臺(tái)312及B工作臺(tái)344可操作地連接到控制器326，以提供來(lái)自主軸318、A工作臺(tái)312和B工作臺(tái)344的輸入?？刂破?26還控制CNC機(jī)床310，包括A工作臺(tái)312和B工作臺(tái)344的旋轉(zhuǎn)位置。固定裝置320被安裝到A工作臺(tái)312，且零件322被安裝在固定裝置320上。固定裝置320適于讓不同零件322被安裝到工作臺(tái)312。固定裝置320用于適應(yīng)在零件322上的各種支撐位點(diǎn)，從而不同零件322可以安裝在共用的工作臺(tái)312上。A工作臺(tái)312、Bエ作臺(tái)344和固定裝置320可被補(bǔ)償以與CNC機(jī)床310對(duì)準(zhǔn)。用于CNC機(jī)床310的A工作臺(tái)312被構(gòu)造為接收固定裝置320。一個(gè)零件322被夾持在固定裝置320上，且固定裝置320被安裝到機(jī)床工作臺(tái)312。固定裝置320包括多個(gè)定位器，用于在固定裝置320上支撐零件322。在所示實(shí)施例中，存在至少ー個(gè)主定位器330、次定位器332和三個(gè)第三定位器334。零件322限定出定位器孔336、338，這些定位器孔對(duì)應(yīng)于多個(gè)定位器330-334中的ー些。但是，固定裝置320被設(shè)計(jì)為接收多個(gè)不同零件322。因此，零件322可僅限定出與固定裝置320上的多個(gè)定位器330-334中的ー些相對(duì)應(yīng)的定位器孔336、338。主定位器330通常具有相對(duì)應(yīng)的主定位器孔336，且次定位器332通常具有次定位器孔338。額外的定位器孔沒(méi)有示出，但可對(duì)應(yīng)于任意或全部第三定位器334。
實(shí)際的零件322的位置可出于多種原因而沒(méi)有相對(duì)于固定裝置320和工作臺(tái)312、344正確地定位，這些原因包括碎屑、由固定裝置磨損導(dǎo)致的定位器扭曲、由于反復(fù)定位導(dǎo)致的零件定位器孔磨損、由于夾持壓カ和切削力導(dǎo)致的零件322的扭曲以及工作臺(tái)312、344和/或固定裝置320的漂移。工作臺(tái)312、344和固定裝置320可被補(bǔ)償以與CNC機(jī)床310對(duì)準(zhǔn)。與標(biāo)稱零件位置相比，實(shí)際的零件322的位置可包括由于零件322和/或固定裝置320相對(duì)于坐標(biāo)系316的任意平面傾斜導(dǎo)致的任何線性偏差和旋轉(zhuǎn)偏差。零件322的任何未對(duì)準(zhǔn)可導(dǎo)致零件322相對(duì)于CNC機(jī)床310移位或偏斜。由此，未對(duì)準(zhǔn)將導(dǎo)致CNC機(jī)床310在該零件322上的錯(cuò)誤位點(diǎn)進(jìn)行機(jī)加工。因此，坐標(biāo)系316、A軸324和B軸346必須在CNC機(jī)床310可機(jī)加工零件322之前針對(duì)零件322補(bǔ)償。通過(guò)實(shí)際的零件322的中心和定向針對(duì)CNC機(jī)床310電子地補(bǔ)償坐標(biāo)系316的中心。為了限定坐標(biāo)系316、A軸324和B軸346，標(biāo)稱位置信息在控制器326中被輸入，包括標(biāo)稱A工作臺(tái)中心(TxA, TyA, Tza)、標(biāo)稱B工作臺(tái)中心(TxB, TyB, TzB)、標(biāo)稱零件中心(Px。，Py0, Pz0)、標(biāo)稱A工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)㈧和標(biāo)稱B工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)⑶。CMM(未示出)測(cè)量CNC機(jī)床310機(jī)加工的實(shí)際零件322的特征部340、342的偏差，且該偏差通過(guò)使用軟件被轉(zhuǎn)換為偏移值。CNC機(jī)床310利用標(biāo)稱和偏移信息來(lái)按照實(shí)際的零件中心補(bǔ)償坐標(biāo)系316、A軸324 和 B 軸 346。一旦零件322被夾持在固定裝置320上，切削刀具323機(jī)加工零件322上的多個(gè)特征部340 (僅ー個(gè)被示出)和表面342。特征部340和表面342被CMM機(jī)測(cè)量，以確定零件322的實(shí)際位置。在CNC機(jī)床310的關(guān)于A軸324和B軸346的多個(gè)旋轉(zhuǎn)位置處機(jī)加工特征部340和表面342姆ー個(gè)。在工作臺(tái)312和344旋轉(zhuǎn)時(shí)，坐標(biāo)系316隨零件中心行進(jìn)。對(duì)于五軸A在B上旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)CNC機(jī)床310來(lái)說(shuō)，當(dāng)A和B處于零度時(shí)，工作臺(tái)312的旋轉(zhuǎn)軸A與坐標(biāo)系316的X軸對(duì)準(zhǔn)，工作臺(tái)344的旋轉(zhuǎn)軸B與坐標(biāo)系的Y軸對(duì)準(zhǔn)。因此，對(duì)于第一工作臺(tái)312的Y軸和Z軸來(lái)說(shuō)，存在A旋轉(zhuǎn)偏移和線性偏移，對(duì)于第二工作臺(tái)344的X軸和Z軸來(lái)說(shuō)，存在B旋轉(zhuǎn)偏移和線性偏移，另外，對(duì)于工作臺(tái)312和344來(lái)說(shuō)，還存在A和B旋轉(zhuǎn)偏移的組合。對(duì)于五軸A在B上旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)CNC機(jī)床310，存在九個(gè)自由度的誤差，實(shí)際的零件322會(huì)從標(biāo)稱零件322中心按照所述誤差偏移。A工作臺(tái)312誤差可沿Y方向被工作臺(tái)偏移(ATyA)補(bǔ)償、并沿Z方向被工作臺(tái)偏移(ATza)補(bǔ)償。B工作臺(tái)344誤差可沿X方向被工作臺(tái)偏移(ATxb)補(bǔ)償，并沿Z方向被工作臺(tái)偏移(ATzb)補(bǔ)償。固定裝置誤差可沿X方向被固定裝置偏移(ΛΡχο)補(bǔ)償、沿Y方向被固定裝置偏移(APytl)補(bǔ)償、并沿Z方向被固定裝置偏移(APztl)補(bǔ)償。最后，旋轉(zhuǎn)偏移包括關(guān)于A軸324的旋轉(zhuǎn)偏移(ΛΑ)和關(guān)于B軸346的旋轉(zhuǎn)偏移(ΛΒ)。需要注意，所有下標(biāo)是指關(guān)于A軸324和B軸346的旋轉(zhuǎn)取向，具體值是指在該旋轉(zhuǎn)取向下的值。由此，下標(biāo)O是指在零度旋轉(zhuǎn)的A位置和B位置下的固定裝置偏移，下標(biāo)A是指用于五軸機(jī)床的A工作臺(tái)的工作臺(tái)偏移，下標(biāo)B是指用于五軸機(jī)床的B工作臺(tái)的工作臺(tái)偏移。盡管對(duì)于零件322存在九個(gè)自由度的誤差，但是對(duì)于五軸機(jī)床，僅存在五個(gè)可控軸，在所述可控軸上坐標(biāo)系316可被調(diào)整以補(bǔ)償九個(gè)自由度的誤差。利用標(biāo)稱A工作臺(tái)中心(TxA, TyA, Tza)、標(biāo)稱B工作臺(tái)中心(TxB, TyB, Tzb)、標(biāo)稱零件中心(PxQ, Py0, Pz0)、標(biāo)稱A工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)(A)、標(biāo)稱B工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)(B)和相對(duì)應(yīng)的偏移，坐標(biāo)系316的原點(diǎn)在五個(gè)軸每一、個(gè)上平移。這通過(guò)以下方程組表示，所述方程組提供了用于CNC機(jī)床310的全局偏移補(bǔ)償，其中，相對(duì)于機(jī)床絕對(duì)零點(diǎn)，Wx是X軸位置，Wy是Y軸位置，Wz是Z軸位置、Wa是A軸位置且Wb是B軸位置Wx= (ΤχΒ+Δ Txb) + (ΤχΑ+Ρχ0+Δ Px0) cos B- [ (ΤζΑ+ Δ Tza) - (Py0+ Δ Py0) sin A+ (Pz0+ Δ Pz0) cos A] sin BWy = (TyB+TyA+ Δ TyA) + (Py0+ Δ Py0) cos A+ (Pz0+Δ Pz0) sin A ；Wz= (TzB+Δ TzB) + (TxA+Px0+Δ Px0) sin B+ [ (TzA+ Δ Tza) - (Py0+ Δ Py0) sin A+ (Pz0+ Δ Pz0) cos A] cos B ； Wa = A+Λ A;和Wb = Β+ΔΒο控制器326將工作臺(tái)312、344和固定裝置320平移了用于五軸姆一個(gè)的偏移量，以調(diào)整坐標(biāo)系316、Α軸324和B軸346，并因此補(bǔ)償偏差。一旦九個(gè)偏移已經(jīng)被控制器326平移了，則坐標(biāo)系316和A軸324和B軸346被全局偏移補(bǔ)償，該全局偏移針對(duì)CNC機(jī)床310的全部五個(gè)可控軸進(jìn)行補(bǔ)償。一旦全局偏移補(bǔ)償已經(jīng)被應(yīng)用，則零件322可被CNC機(jī)床310機(jī)加工。在零件322已經(jīng)被CNC機(jī)床310機(jī)加工之后，其可被CMM測(cè)量以檢驗(yàn)準(zhǔn)確性。因此，固定裝置320具有三個(gè)可能的線性位置對(duì)準(zhǔn)誤差。兩個(gè)工作臺(tái)312、344具有總共四個(gè)潛在的線性安裝誤差和兩個(gè)潛在的旋轉(zhuǎn)安裝誤差。兩種類(lèi)型的誤差影響零件322質(zhì)量。五軸機(jī)床310的可調(diào)整自由度的總數(shù)是九。五軸機(jī)床310具有五個(gè)可控軸。全局偏移將九個(gè)自由度方向中的誤差轉(zhuǎn)變到五個(gè)可控軸方向中，以便電子地補(bǔ)償工作臺(tái)312、344和固定裝置320的誤差兩者。在操作中，在各種的工作臺(tái)312、344的位置機(jī)加工的所有特征部340、342在全局坐標(biāo)系316中被機(jī)加工，所述坐標(biāo)系被全局偏移補(bǔ)償。因此九個(gè)全局偏移通過(guò)五個(gè)可控軸電子地補(bǔ)償所有特征部。全局偏移還優(yōu)化扭曲誤差、零件夾持位點(diǎn)誤差以及其他未知的一致性誤差。圖5示出了第五實(shí)施例的CNC機(jī)床410的一部分的局部視圖。CNC機(jī)床410具有第一或B工作臺(tái)412，其安裝在第二或A工作臺(tái)444上。CNC機(jī)床是五軸B在A上旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)CNC機(jī)床410。圖5中的實(shí)施例與圖4中的實(shí)施例不同之處在于，CNC機(jī)床是B在A上旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)，而不是A在B上旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)，用于工作臺(tái)的全局偏移補(bǔ)償將會(huì)相應(yīng)地不同，如以下所述。B工作臺(tái)412繞B軸(在424處示出)旋轉(zhuǎn)，A工作臺(tái)444繞A軸(在446處示出)旋轉(zhuǎn)。對(duì)于B工作臺(tái)412來(lái)說(shuō)，CNC機(jī)床410的旋轉(zhuǎn)用于B工作臺(tái)412的箭頭428和用于對(duì)于A工作臺(tái)446的箭頭448示出。固定裝置420和零件422可組裝在B工作臺(tái)412上，如在414處示出的。坐標(biāo)系416與CNC機(jī)床410相關(guān)聯(lián)。主軸418可操作地連接到CNC機(jī)床410，主軸418的運(yùn)動(dòng)可按照用于CNC機(jī)床410的坐標(biāo)系416調(diào)整。主軸418沿坐標(biāo)系416的Z軸定向。切削刀具423被夾持在主軸418上用于機(jī)加工零件422。主軸418可旋轉(zhuǎn)，從而切削刀具423的切削刃可從零件422去除材料。主軸418、Β工作臺(tái)412和A工作臺(tái)444可操作地連接到控制器426，以提供來(lái)自主軸418、B工作臺(tái)412和A工作臺(tái)444的輸入?？刂破?26還控制CNC機(jī)床410，包括Bエ作臺(tái)412和A工作臺(tái)444的旋轉(zhuǎn)位置。固定裝置420被安裝到B工作臺(tái)412，且零件422被安裝在固定裝置420上。固定裝置420適應(yīng)要被安裝到工作臺(tái)412的不同零件422。固定裝置420用于適應(yīng)在零件422上的各種支撐位點(diǎn)，從而不同零件422可以安裝在共用的工作臺(tái)412上。B工作臺(tái)412、Aエ作臺(tái)444和固定裝置420可通過(guò)CNC機(jī)床410補(bǔ)償。用于CNC機(jī)床410的B工作臺(tái)412被構(gòu)造為接收固定裝置420。一個(gè)零件422被夾持在固定裝置420上且被固定到機(jī)床工作臺(tái)412。固定裝置420包括多個(gè)定位器，所述定位器用于在固定裝置420上支撐零件422。在所示實(shí)施例中，存在至少ー個(gè)主定位器430、次定位器432和三個(gè)第三定位器434。零件422限定出定位器孔436、438，所述定位器孔對(duì)應(yīng)于多個(gè)定位器430-434中的ー些。但是，每個(gè)固定裝置420被設(shè)計(jì)為接收多個(gè)不同零件422。因此，零件422可僅限定出與固定裝置420上的多個(gè)定位器430-434中的ー些相對(duì)應(yīng)的定位器孔436、438。主定位器430通常具有相對(duì)應(yīng)的主定位器孔436，且次定位器432通常具有次定位器孔438。額外的定位器孔沒(méi)有示出，但可對(duì)應(yīng)于任意或全部第三定位器434。實(shí)際的零件422的位置可出于多種原因而沒(méi)有相對(duì)于固定裝置和工作臺(tái)正確地定位，這些原因包括碎屑、由固定裝置磨損導(dǎo)致的定位器扭曲、由于反復(fù)定位導(dǎo)致的零件定 位器孔磨損、由于夾持壓カ和切削力導(dǎo)致的零件422的扭曲以及工作臺(tái)412、444和/或固定裝置420的漂移，這種漂移自工作臺(tái)412、444和固定裝置420通過(guò)CNC機(jī)床410補(bǔ)償時(shí)已經(jīng)發(fā)生。與標(biāo)稱零件位置相比，實(shí)際的零件422位置可包括由于零件422和/或固定裝置420相對(duì)于坐標(biāo)系416的任意平面傾斜導(dǎo)致的任何線性偏差和旋轉(zhuǎn)偏差。零件422的任何未對(duì)準(zhǔn)可導(dǎo)致零件422相對(duì)于CNC機(jī)床410移位或偏斜。由此，未對(duì)準(zhǔn)將導(dǎo)致CNC機(jī)床410在該零件422上的錯(cuò)誤位點(diǎn)進(jìn)行機(jī)加工。因此，坐標(biāo)系416、B軸424和A軸446必須在CNC機(jī)床410可機(jī)加工零件422之前針對(duì)零件422進(jìn)行補(bǔ)償。按照實(shí)際的零件422中心和定向針對(duì)CNC機(jī)床410電子地對(duì)坐標(biāo)系416的中心進(jìn)行補(bǔ)償。為了限定坐標(biāo)系416、B軸424和A軸446，標(biāo)稱位置信息在控制器426中被輸入，包括標(biāo)稱A工作臺(tái)中心(TxA, TyA, Tza)、標(biāo)稱B工作臺(tái)中心(TxB, TyB, TzB)、標(biāo)稱零件中心(Px。，Py0, Pz0)、標(biāo)稱A工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)㈧和標(biāo)稱B工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)⑶。CMM測(cè)量CNC機(jī)床410機(jī)加工的實(shí)際零件422的特征部的偏差，且偏差通過(guò)使用軟件被轉(zhuǎn)換為偏移值。CNC機(jī)床410利用標(biāo)稱和偏移信息來(lái)通過(guò)實(shí)際的零件中心補(bǔ)償坐標(biāo)系416、B軸424和A軸446。一旦零件422被夾持在固定裝置420上，則主軸418對(duì)零件422上的多個(gè)特征部440 (僅ー個(gè)被示出)和表面442進(jìn)行機(jī)加工。特征部440和表面442被CMM測(cè)量，以確定零件422的實(shí)際位置。特征部440和表面442每ー個(gè)在CNC機(jī)床410的關(guān)于B軸424和A軸446的多個(gè)旋轉(zhuǎn)位置處被機(jī)加工。在工作臺(tái)412和444旋轉(zhuǎn)時(shí)，坐標(biāo)系416隨零件中心行進(jìn)。對(duì)于五軸B在A上的旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)CNC機(jī)床410來(lái)說(shuō)，當(dāng)A和B處于零度吋，工作臺(tái)412的旋轉(zhuǎn)軸B與坐標(biāo)系416的Y軸對(duì)準(zhǔn)，工作臺(tái)444的旋轉(zhuǎn)軸A與坐標(biāo)系的X軸對(duì)準(zhǔn)。因此，對(duì)于第一工作臺(tái)412的X軸和Z軸來(lái)說(shuō)，存在B旋轉(zhuǎn)偏移和線性偏移，對(duì)于第二工作臺(tái)444的Y軸和Z軸來(lái)說(shuō)，存在A旋轉(zhuǎn)偏移和線性偏移，另外，對(duì)于工作臺(tái)412、444還存在A和B旋轉(zhuǎn)偏移的組合。對(duì)于五軸B在A上的旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)CNC機(jī)床410來(lái)說(shuō)，存在九個(gè)自由度的誤差，實(shí)際的零件422會(huì)從標(biāo)稱零件422中心按照所述誤差偏移。A工作臺(tái)444誤差可沿Y方向被エ作臺(tái)偏移(ATyA)補(bǔ)償，并沿Z方向被工作臺(tái)偏移(ATza)補(bǔ)償。B工作臺(tái)412誤差可沿X方向被工作臺(tái)偏移(ATxb)補(bǔ)償并沿Z方向被工作臺(tái)偏移(ATzb)補(bǔ)償。固定裝置誤差可沿X方向被固定裝置偏移(APxtl)補(bǔ)償、沿Y方向被固定裝置偏移(APytl)補(bǔ)償、并沿Z方向被固定裝置偏移(APztl)補(bǔ)償。最后，旋轉(zhuǎn)偏移包括關(guān)于A軸446的旋轉(zhuǎn)偏移(ΛΑ)和關(guān)于B軸424的旋轉(zhuǎn)偏移(Λ B)。需要注意，所有下標(biāo)是指關(guān)于A軸446和B軸424的旋轉(zhuǎn)取向，每個(gè)具體值是指在該旋轉(zhuǎn)取向下的值。由此，下標(biāo)O是指在零度旋轉(zhuǎn)的A位置和B位置下的固定裝置偏移，下標(biāo)A是指用于A工作臺(tái)444的工作臺(tái)偏移，下標(biāo)B是指B工作臺(tái)412的工作臺(tái)偏移。盡管對(duì)于零件422存在九個(gè)自由度的誤差，但是對(duì)于五軸機(jī)床，僅存在五個(gè)可控軸，在所述可控軸上坐標(biāo)系416可被調(diào)整以補(bǔ)償九個(gè)自由度的誤差。利用標(biāo)稱A工作臺(tái)中心(TxA, TyA, Tza)、標(biāo)稱B工作臺(tái)中心(TxB, TyB, Tzb)、標(biāo)稱零件中心(PxQ, Py0, Pz0)、標(biāo)稱A工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)(A)、標(biāo)稱B工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)(B)和相對(duì)應(yīng)的偏移，坐標(biāo)系416的原點(diǎn)在五個(gè)軸的每個(gè)上平移。這通過(guò)以下方程組表示，所述方程組提供了用于CNC機(jī)床410的全局偏移補(bǔ)償，其中，Wx是X軸位置，Wy是Y軸位置，Wz是Z軸位置、Wa是A軸位置且Wb是B軸位置 Wx= (ΤχΑ+ΤχΒ+ Δ TxB) + (Px0+ Δ Px0) cos B- (Pz0+ Δ Pz0) sin B ；Wy = (TyA+ Δ TyA) + (TyB+Py0+ Δ Py0) cos A+ [ (TzB+ Δ Tzb) + (Px0+ Δ Px0) sin B+ (Pz0+ Δ Pz0) cos B] sin A;Wz= (TzA+ Δ TzA) - (TyB+Py0+ Δ Py0) sin A+ [ (TzB+ Δ Tzb) + (Px0+ Δ Px0) sin B+ (Pz0+ Δ Pz0) cos B] cos A;Wa = A+Λ A;和Wb = Β+ΔΒο控制器426將工作臺(tái)412、444和固定裝置420平移了用于五個(gè)每ー個(gè)的偏移量，以調(diào)整坐標(biāo)系416、Β軸424和A軸446，并因此補(bǔ)償偏差。一旦九個(gè)偏移已經(jīng)被控制器426平移了，則坐標(biāo)系416和B軸424被全局偏移補(bǔ)償，該全局偏移針對(duì)CNC機(jī)床410的全部可控軸進(jìn)行補(bǔ)償。一旦全局偏移補(bǔ)償已經(jīng)被應(yīng)用，則零件422可被CNC機(jī)床410機(jī)加工。在零件422已經(jīng)被CNC機(jī)床410機(jī)加工之后，其可被CMM測(cè)量以檢驗(yàn)準(zhǔn)確性。圖6示出了第六實(shí)施例的CNC機(jī)床510的一部分的局部視圖。CNC機(jī)床是五軸B在C上的旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)CNC機(jī)床510。CNC機(jī)床510具有第一或B工作臺(tái)512，其安裝在第二或C工作臺(tái)544上。圖6中的實(shí)施例與圖4中的實(shí)施例不同之處在于，CNC機(jī)床是B在C上的旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)，而不是A在B上的旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)，用于工作臺(tái)的全局偏移補(bǔ)償將會(huì)相應(yīng)地不同，如以下所述。B工作臺(tái)512繞B軸(在524處示出)旋轉(zhuǎn)，C工作臺(tái)544繞C軸(在546處示出)旋轉(zhuǎn)。CNC機(jī)床510的旋轉(zhuǎn)通過(guò)用于B工作臺(tái)512的箭頭528和用于C工作臺(tái)544的箭頭548示出。固定裝置520和零件522可組裝在B工作臺(tái)512上，如在514處示出的。坐標(biāo)系516與CNC機(jī)床510相關(guān)聯(lián)。主軸518可操作地連接到CNC機(jī)床510，且可按照用于CNC機(jī)床510的坐標(biāo)系516調(diào)整。主軸518沿坐標(biāo)系516的Z軸定向。切削刀具523被夾持在主軸518上，用于機(jī)加工零件522。主軸518可旋轉(zhuǎn)，從而切削刀具523的切削刃可從零件522去除材料。針對(duì)尺寸數(shù)據(jù)，被機(jī)加工的零件522被CMM或儀器測(cè)量。主軸518、Β工作臺(tái)512和C工作臺(tái)544可操作地連接到控制器526，以提供來(lái)自主軸518、B工作臺(tái)512和C工作臺(tái)544的輸入?？刂破?26還控制CNC機(jī)床510，包括Bエ作臺(tái)512和C工作臺(tái)544的旋轉(zhuǎn)位置。
固定裝置520被安裝到B工作臺(tái)512，且零件522被安裝在固定裝置520上。固定裝置520適于讓不同零件522被安裝到工作臺(tái)512。固定裝置520用于適應(yīng)在零件522上的各種支撐位點(diǎn)，從而不同零件522可以安裝在共用的工作臺(tái)512上。B工作臺(tái)512、C工作臺(tái)544和固定裝置520可通過(guò)CNC機(jī)床510而被補(bǔ)償。用于CNC機(jī)床510的B工作臺(tái)512被構(gòu)造為接收固定裝置520。一個(gè)零件522被夾持在固定裝置520上且被安裝到CNC機(jī)床510。固定裝置520包括多個(gè)定位器，所述定位器用于在固定裝置520上支撐零件522。在所示實(shí)施例中，存在至少ー個(gè)主定位器530、次定位器532和三個(gè)第三定位器534。零件522限定出定位器孔536、538，所述定位器孔對(duì)應(yīng)于多個(gè)定位器530-534中的ー些。但是,姆個(gè)固定裝置520被設(shè)計(jì)為接收多個(gè)不同零件522。因此，零件522可僅限定出與固定裝置520上的多個(gè)定位器530-534中的ー些相對(duì)應(yīng)的定位器孔536、538。主定位器530通常具有相對(duì)應(yīng)的主定位器孔536，且次定位器532通常具有次定位器孔538。額外的定位器孔沒(méi)有示出，但可對(duì)應(yīng)于任意或全部第三定位器534。實(shí)際的零件522的位置可出于多種原因而沒(méi)有相對(duì)于固定裝置和工作臺(tái)正確地定位，這些原因包括碎屑、由固定裝置磨損導(dǎo)致的定位器扭曲、由于反復(fù)定位導(dǎo)致的零件定位器孔磨損、由于夾持壓カ和切削力導(dǎo)致的零件522的扭曲以及工作臺(tái)512、544和/或固定裝置520的漂移。與標(biāo)稱零件位置相比，實(shí)際的零件522的位置可包括由于零件522和/或固定裝置520相對(duì)于坐標(biāo)系516的任意平面傾斜導(dǎo)致的任何線性偏差和旋轉(zhuǎn)偏差。零件522的任何未對(duì)準(zhǔn)可導(dǎo)致零件522相對(duì)于CNC機(jī)床510移位或偏斜。由此，未對(duì)準(zhǔn)將導(dǎo)致CNC機(jī)床510在該零件522上的錯(cuò)誤位點(diǎn)進(jìn)行機(jī)加工。因此，坐標(biāo)系516、B軸524和C軸546必須在CNC機(jī)床510可機(jī)加工零件522之前針對(duì)零件522補(bǔ)償。按照實(shí)際的零件522中心和定向電子地補(bǔ)償坐標(biāo)系516中心，以將零件522正確地定位到CNC機(jī)床510。為了限定坐標(biāo)系516、B軸524和C軸546,標(biāo)稱位置信息在控制器526中被輸入，包括標(biāo)稱B工作臺(tái)中心(TxB, TyB, Tzb)、標(biāo)稱C工作臺(tái)中心(Txc, Tyc, Tze)、標(biāo)稱零件中心(Px。，Py0, Pz0)、標(biāo)稱B工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)⑶和標(biāo)稱C工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)(C)。CMM測(cè)量在CNC機(jī)床510上機(jī)加工的實(shí)際零件522的特征部的偏差，且該偏差通過(guò)使用軟件被轉(zhuǎn)換為偏移值。CNC機(jī)床510利用標(biāo)稱和偏移信息來(lái)通過(guò)實(shí)際的零件中心補(bǔ)償坐標(biāo)系516、B軸524和C軸546。一旦零件522被夾持在固定裝置520上，則切削刀具523機(jī)加工零件522上的多個(gè)特征部540 (僅ー個(gè)被示出)和表面542。特征部540和表面542被CMM測(cè)量，以確定零件522的實(shí)際位置。特征部540和表面542每ー個(gè)在CNC機(jī)床510的關(guān)于B軸524和C軸546的多個(gè)旋轉(zhuǎn)位置處被機(jī)加工。在工作臺(tái)512和544旋轉(zhuǎn)時(shí)，坐標(biāo)系516隨零件中心522行進(jìn)。對(duì)于五軸B在C上的旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)CNC機(jī)床510來(lái)說(shuō)，當(dāng)B和C處于零度吋，工作臺(tái)512的旋轉(zhuǎn)軸B與坐標(biāo)系516的Y軸對(duì)準(zhǔn)，工作臺(tái)544的旋轉(zhuǎn)軸C與坐標(biāo)系的Z軸對(duì)準(zhǔn)。因此，對(duì)于第一工作臺(tái)512的X軸和Z軸來(lái)說(shuō)，存在B旋轉(zhuǎn)偏移和線性偏移，對(duì)于第二工作臺(tái)544的X軸和Y軸來(lái)說(shuō)，存在C旋轉(zhuǎn)偏移和線性偏移。另外，對(duì)于工作臺(tái)512、544還存在B和C旋轉(zhuǎn)偏移的組合。對(duì)于五軸B在C上的旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)CNC機(jī)床510來(lái)說(shuō)，存在九個(gè)自由度的誤差，實(shí)際的零件522會(huì)從標(biāo)稱零件522中心按照所述誤差偏移。B工作臺(tái)512誤差可沿X方向被エ作臺(tái)偏移(ATxb)補(bǔ)償，并沿Z方向被工作臺(tái)偏移(ATzb)補(bǔ)償。C工作臺(tái)544誤差可沿X 方向被工作臺(tái)偏移(ΛΤχ。)補(bǔ)償并沿Y方向被工作臺(tái)偏移(ATy。)補(bǔ)償。固定裝置誤差可沿X方向被固定裝置偏移(ΛΡχο)補(bǔ)償、沿Y方向被固定裝置偏移(APytl)補(bǔ)償并沿Z方向被固定裝置偏移(APztl)補(bǔ)償。最后，旋轉(zhuǎn)偏移包括關(guān)于B軸524的旋轉(zhuǎn)偏移(ΛΒ)和關(guān)于C軸546的旋轉(zhuǎn)偏移(AC)。需要注意，所有下標(biāo)是指關(guān)于B軸524和C軸546的旋轉(zhuǎn)取向，每個(gè)具體值是指在該旋轉(zhuǎn)取向下的值。由此，下標(biāo)O是指在零度旋轉(zhuǎn)B位置和C位置下的固定裝置偏移，下標(biāo)B是指用于B工作臺(tái)512的工作臺(tái)偏移，下標(biāo)C是指C工作臺(tái)5442的工作臺(tái)偏移。盡管對(duì)于零件522存在九個(gè)自由度的誤差，但是對(duì)于五軸機(jī)床，僅存在五個(gè)可控軸，在所述可控軸上坐標(biāo)系516可被調(diào)整以補(bǔ)償九個(gè)自由度的誤差。利用標(biāo)稱B工作臺(tái)中心(TxB, TyB, Tzb)、標(biāo)稱C工作臺(tái)中心(Txc, Tyc, Tzc)、標(biāo)稱零件中心(Px0, Py0, Pz0)、標(biāo)稱B工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)(B)、標(biāo)稱C工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)(C)和相對(duì)應(yīng)的偏移，坐標(biāo)系516的原點(diǎn)在五個(gè)軸的每個(gè)上平移。這通過(guò)以下方程組表示，所述方程組提供了用于CNC機(jī)床510的全局偏移補(bǔ)償，其中，Wx是X軸位置，Wy是Y軸位置，Wz是Z軸位置、Wb是B軸位置且Wc是C軸位置 Wx= (Txc+Δ Txc)+ [ (ΤχΒ+Δ TxB) + (Px0+Δ Px0) cos B- (Pz0+ Δ Pz0) sin B] cos C+ (TyB+Py0+ Δ Py0) sin C ；Wy = (Tyc+Δ Tyc) _[ (ΤχΒ+Δ ΤχΒ) + (Px0+Δ Px0) cos B- (Pz0+ Δ Pz0) sin B] sin C+ (TyB+Py0+ Δ Py0) cos C ；Wz= (Tzc+TzB+Δ ΤζΒ) + (Px0+Δ Px0) sin B+ (Pz0+ Δ Pz0) cos B;ffB = B+ Δ B ;和Wc = C+Λ C?？刂破?26將工作臺(tái)512、544和固定裝置520平移了用于五個(gè)姆一個(gè)的偏移量，以調(diào)整坐標(biāo)系516、Β軸524和C軸546，并因此補(bǔ)償偏差。一旦九個(gè)偏移已經(jīng)被控制器526平移了，則坐標(biāo)系516和C軸546被全局偏移被補(bǔ)償，該全局偏移針對(duì)CNC機(jī)床510的全部可控軸進(jìn)行補(bǔ)償。一旦全局偏移補(bǔ)償已經(jīng)被執(zhí)行，則零件522可被CNC機(jī)床510機(jī)加工。在零件522已經(jīng)被CNC機(jī)床510機(jī)加工之后，其可被CMM測(cè)量以檢驗(yàn)準(zhǔn)確性。圖7示出了第七實(shí)施例的CNC機(jī)床610的一部分的局部視圖。CNC機(jī)床是五軸C在B上的旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)CNC機(jī)床610。CNC機(jī)床610具有第一或C工作臺(tái)612，其安裝在第二或B工作臺(tái)644上。圖7中的實(shí)施例與圖4中的實(shí)施例不同之處在于，CNC機(jī)床是C在B上的旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)，而不是A在B上的旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)，用于工作臺(tái)的全局偏移補(bǔ)償將會(huì)相應(yīng)地不同，如以下所述。C工作臺(tái)612繞C軸(在624處示出)旋轉(zhuǎn)，B工作臺(tái)644繞B軸(在646處示出)旋轉(zhuǎn)。CNC機(jī)床610的旋轉(zhuǎn)通過(guò)用于C工作臺(tái)612的箭頭628和用于B工作臺(tái)644的箭頭648示出。固定裝置620和零件622可組裝在C工作臺(tái)612上，如在614處示出的。坐標(biāo)系616與CNC機(jī)床610相關(guān)聯(lián)。主軸618可操作地連接到CNC機(jī)床610，且可按照用于CNC機(jī)床610的坐標(biāo)系616調(diào)整。主軸618沿坐標(biāo)系616的Z軸定向。切削刀具623被夾持在主軸618上，用于機(jī)加工零件622。主軸618可旋轉(zhuǎn)，從而切削刀具623的切削刃可從零件622去除材料。針對(duì)尺寸數(shù)據(jù)，被機(jī)加工的零件622被CMM或儀器測(cè)量。主軸618、C工作臺(tái)612和B工作臺(tái)644可操作地連接到控制器626，以提供來(lái)自主軸618、C工作臺(tái)612和B工作臺(tái)644的輸入?？刂破?26還控制CNC機(jī)床610，包括Cエ作臺(tái)612和B工作臺(tái)644的旋轉(zhuǎn)位置。
固定裝置620被安裝到C工作臺(tái)612，且零件622被安裝在固定裝置620上。固定裝置620適于讓不同零件622被安裝到工作臺(tái)612。固定裝置620用于適應(yīng)在零件622上的各種支撐位點(diǎn)，從而不同零件622可以安裝在共用的工作臺(tái)612上。C工作臺(tái)612、B工作臺(tái)644和固定裝置620可通過(guò)CNC機(jī)床610而被補(bǔ)償。用于CNC機(jī)床610的C工作臺(tái)612被構(gòu)造為接收固定裝置620。一個(gè)零件622被夾持在固定裝置620上且被安裝到CNC機(jī)床610。固定裝置620包括多個(gè)定位器，所述定位器用于在固定裝置620上支撐零件622。在所示實(shí)施例中，存在至少ー個(gè)主定位器630、次定位器632和三個(gè)第三定位器634。零件622限定出定位器孔636、638，所述定位器孔對(duì)應(yīng)于多個(gè)定位器630-634中的ー些。但是,姆個(gè)固定裝置620被設(shè)計(jì)為接收多個(gè)不同零件622。因此，零件622可僅限定出與固定裝置620上的多個(gè)定位器630-634中的ー些相對(duì)應(yīng)的定位器孔636、638。主定位器630通常具有相對(duì)應(yīng)的主定位器孔636，且次定位器632通常具有次定位器孔638。額外的定位器孔沒(méi)有示出，但可對(duì)應(yīng)于任意或全部第三定位器634。實(shí)際的零件622的位置可出于多種原因而沒(méi)有相對(duì)于固定裝置620和工作臺(tái)612、 644正確地定位，這些原因包括碎屑、由固定裝置磨損導(dǎo)致的定位器扭曲、由于反復(fù)定位導(dǎo)致的零件定位器孔磨損、由于夾持壓カ和切削力導(dǎo)致的零件622的扭曲以及工作臺(tái)612、644和/或固定裝置620的漂移。與標(biāo)稱零件位置相比，實(shí)際的零件622的位置可包括由于零件622和/或固定裝置620相對(duì)于坐標(biāo)系616的任意平面傾斜導(dǎo)致的任何線性偏差和旋轉(zhuǎn)偏差。零件622的任何未對(duì)準(zhǔn)可導(dǎo)致零件622相對(duì)于CNC機(jī)床610移位或偏斜。由此，未對(duì)準(zhǔn)將導(dǎo)致CNC機(jī)床610在錯(cuò)誤的位點(diǎn)在該零件622上進(jìn)行機(jī)加工。因此，坐標(biāo)系616、C軸624和B軸646必須在CNC機(jī)床610可機(jī)加工零件622之前針對(duì)零件622補(bǔ)償。按照實(shí)際的零件中心和CNC機(jī)床610的定向電子地補(bǔ)償坐標(biāo)系616的中心。為了限定坐標(biāo)系616、C軸624和B軸646,標(biāo)稱位置信息在控制器626中被輸入，包括標(biāo)稱B工作臺(tái)中心(TxB, TyB, Tzb)、標(biāo)稱C工作臺(tái)中心(Txc, Tyc, Tze)、標(biāo)稱零件中心(Px。，Py0, Pz0)、標(biāo)稱B工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)⑶和標(biāo)稱C工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)(C)。CMM測(cè)量在CNC機(jī)床610上機(jī)加工的實(shí)際零件622的特征部的偏差，且該偏差被轉(zhuǎn)換為偏移值。CNC機(jī)床610利用標(biāo)稱和偏移信息來(lái)通過(guò)實(shí)際的零件中心補(bǔ)償坐標(biāo)系616、C軸624和B軸646。一旦零件622被夾持在固定裝置620上，則切削刀具623機(jī)加工零件622上的多個(gè)特征部640 (僅ー個(gè)被示出)和表面642。特征部640和表面642被CMM測(cè)量，以確定零件622的實(shí)際位置。特征部640和表面642的每個(gè)在CNC機(jī)床610的關(guān)于C軸624和B軸646的多個(gè)旋轉(zhuǎn)位置處被機(jī)加工。在工作臺(tái)612和644旋轉(zhuǎn)時(shí)，坐標(biāo)系616隨零件中心622行進(jìn)。對(duì)于五軸C在B上旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)CNC機(jī)床610來(lái)說(shuō)，當(dāng)C和B處于零度時(shí)，工作臺(tái)612的旋轉(zhuǎn)軸C與坐標(biāo)系616的Z軸對(duì)準(zhǔn)，工作臺(tái)644的旋轉(zhuǎn)軸B與坐標(biāo)系的Y軸對(duì)準(zhǔn)。因此，對(duì)于第一工作臺(tái)612的X軸和Y軸來(lái)說(shuō)，存在C旋轉(zhuǎn)偏移和線性偏移，對(duì)于第二工作臺(tái)644的X軸和Z軸來(lái)說(shuō)，存在B旋轉(zhuǎn)偏移和線性偏移。另外，對(duì)于工作臺(tái)612、644還存在A和B旋轉(zhuǎn)偏移的組合。對(duì)于五軸C在B上旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)CNC機(jī)床610，存在九個(gè)自由度的誤差，零件622會(huì)從標(biāo)稱零件622中心按照所述誤差偏移。B工作臺(tái)644誤差可沿X方向被工作臺(tái)偏移(Λ Txb)補(bǔ)償并沿Z方向被工作臺(tái)偏移(ATzb)補(bǔ)償。C工作臺(tái)612誤差可沿X方向被工作臺(tái)偏移(ATxc)補(bǔ)償并沿Y方向被工作臺(tái)偏移(ATy。)補(bǔ)償。固定裝置誤差可沿X方向被固定裝置偏移(APxtl)補(bǔ)償、沿Y方向被固定裝置偏移(APytl)補(bǔ)償并沿Z方向被固定裝置偏移(Δ Pz0)補(bǔ)償。最后，旋轉(zhuǎn)偏移包括關(guān)于B軸646的旋轉(zhuǎn)偏移(Λ B)和關(guān)于C軸624的旋轉(zhuǎn)偏移(AC)。需要注意，所有下標(biāo)是指關(guān)于C軸624和B軸646的旋轉(zhuǎn)定向，每個(gè)具體值是指在該旋轉(zhuǎn)取向下的值。由此，下標(biāo)O是指在零度旋轉(zhuǎn)C位置和B位置下的固定裝置偏移，下標(biāo)B是指用于B工作臺(tái)644的工作臺(tái)偏移，下標(biāo)C是指C工作臺(tái)612的偏移。盡管對(duì)于零件622存在九個(gè)自由度的誤差，但是對(duì)于五軸機(jī)床，僅存在五個(gè)可控軸，在所述可控軸上坐標(biāo)系616可被調(diào)整以補(bǔ)償九個(gè)自由度的誤差。利用標(biāo)稱B工作臺(tái)中心(TxB, TyB, Tzb)、標(biāo)稱C工作臺(tái)中心(Txc, Tyc, Tzc)、標(biāo)稱零件中心(Px0, Py0, Pz0)、標(biāo)稱B工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)(B)、標(biāo)稱C工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)(C)和相對(duì)應(yīng)的偏移，坐標(biāo)系616的原點(diǎn)在五個(gè)軸的每個(gè)上平移。這通過(guò)以下方程組表示，所述方程組提供了用于CNC機(jī)床610的全局偏移補(bǔ)償，其中，Wx是X軸位置，Wy是Y軸位置，Wz是Z軸位置、Wb是C軸位置和Wc是B軸位置
Wx= (ΤχΒ+Δ Txb)+ [ (Txc+Δ Txc) + (Px0+Δ Px0) cos C+ (Py0+Δ Py0) sin C] cos B- (Tzc+Pz0+ Δ Pz0) sin B;Wy = (TyB+Tyc+ Δ Tyc) - (Px0+ Δ Px0) sin C+ (Py0+Δ Py0) cos C ；Wz= (ΤζΒ+Δ ΤζΒ)+ [ (Txc+Δ Txc) + (Px0+Δ Px0) cos C+ (Py0+Δ Py0) sin C] sin B+ (Tzc+Pz0+ Δ Pz0) cos B;Wb = B+Λ B;和Wc = C+Λ C。控制器626將工作臺(tái)612、644和固定裝置620 了用于五個(gè)姆一個(gè)的偏移量，以調(diào)整坐標(biāo)系616、C軸624和B軸646，并因此補(bǔ)償偏差。一旦九個(gè)偏移已經(jīng)被控制器626平移了，則坐標(biāo)系616、C軸624和B軸646被全局偏移被補(bǔ)償，該全局偏移針對(duì)CNC機(jī)床610的全部九個(gè)可控軸進(jìn)行補(bǔ)償。一旦全局偏移補(bǔ)償已經(jīng)被執(zhí)行，則零件622可被CNC機(jī)床610機(jī)加工。在零件622已經(jīng)被CNC機(jī)床610機(jī)加工之后，其可被CMM測(cè)量以檢驗(yàn)準(zhǔn)確性。圖8示出了第八實(shí)施例的CNC機(jī)床710的一部分的局部視圖。CNC機(jī)床是五軸C在A上的旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)CNC機(jī)床710。CNC機(jī)床710具有第一或C工作臺(tái)712，其安裝在第二或A工作臺(tái)744上。圖8中的實(shí)施例與圖4中的實(shí)施例不同之處在于，CNC機(jī)床是C在A上的旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)，而不是A在B上的旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)，用于工作臺(tái)的全局偏移補(bǔ)償將會(huì)相應(yīng)地不同，如以下所述。C工作臺(tái)712繞C軸(在724處示出)旋轉(zhuǎn)，A工作臺(tái)744繞A軸(在746處示出)旋轉(zhuǎn)。CNC機(jī)床710的旋轉(zhuǎn)通過(guò)用于C工作臺(tái)712的箭頭728和用于A工作臺(tái)744的箭頭748示出。固定裝置720和零件722可組裝在C工作臺(tái)712上，如在714處示出的。坐標(biāo)系716與CNC機(jī)床710相關(guān)聯(lián)。主軸718可操作地連接到CNC機(jī)床710，且可按照用于CNC機(jī)床710的坐標(biāo)系716調(diào)整。主軸718沿坐標(biāo)系716的Z軸定向。切削刀具723被夾持在主軸718上，用于機(jī)加工零件722。主軸718可旋轉(zhuǎn)，從而切削刀具723可從零件722去除材料。針對(duì)尺寸數(shù)據(jù)，被機(jī)加工的零件722被CMM(未示出)或儀器測(cè)量。主軸718、C工作臺(tái)712和A工作臺(tái)744可操作地連接到控制器726，以提供來(lái)自探針718、C工作臺(tái)712和A工作臺(tái)744的輸入?？刂破?26還控制CNC機(jī)床710，包括Cエ作臺(tái)712和A工作臺(tái)744的旋轉(zhuǎn)位置。固定裝置720被安裝到C工作臺(tái)712，且零件722被安裝在固定裝置720上。固定裝置720適于讓不同零件722被安裝到工作臺(tái)712。固定裝置720用于適應(yīng)在零件722上的各種支撐位點(diǎn)，從而不同零件722可以安裝在共用工作臺(tái)712上。C工作臺(tái)712、A工作臺(tái)744和固定裝置720可通過(guò)CNC機(jī)床710而被補(bǔ)償。用于CNC機(jī)床710的C工作臺(tái)712被構(gòu)造為接收固定裝置720。一個(gè)零件722被安裝在固定裝置720上且被夾持到機(jī)床工作臺(tái)712。固定裝置720包括多個(gè)定位器，所述定位器用于在固定裝置720上支撐零件722。在所示實(shí)施例中，存在至少ー個(gè)主定位器730、次定位器732和三個(gè)第三定位器734。零件722限定出定位器孔736、738，所述定位器孔對(duì)應(yīng)于多個(gè)定位器730-734中的ー些。但是，每個(gè)固定裝置720被設(shè)計(jì)為接收多個(gè)不同零件722。因此，零件722可僅限定出與固定裝置720上的多個(gè)定位器730-734中的ー些相對(duì)應(yīng)的定位器孔736、738。主定位器730通常具有相對(duì)應(yīng)的主定位器孔736，且次定位器732通常具有次定位器孔738。額外的定位器孔沒(méi)有示出，但可對(duì)應(yīng)于任意或全部第三定位器734。實(shí)際的零件722的位置可出于多種原因而沒(méi)有相對(duì)于固定裝置720和工作臺(tái)712、744位置正確地定位，這些原因包括碎屑、由固定裝置磨損導(dǎo)致的定位器扭曲、由于反復(fù)定位導(dǎo)致的零件定位器孔磨損、由于夾持壓カ和切削力導(dǎo)致的零件722的扭曲以及工作臺(tái)712,744和/或固定裝置720的漂移。工作臺(tái)712、744和固定裝置可通過(guò)CNC機(jī)床710補(bǔ)償。與標(biāo)稱零件位置相比，實(shí)際的零件722的位置可包括由于零件722和/或固定裝置720相對(duì)于坐標(biāo)系716的任意平面傾斜導(dǎo)致的任何線性偏差和旋轉(zhuǎn)偏差。零件722的任何未對(duì)準(zhǔn)可導(dǎo)致零件722相對(duì)于CNC機(jī)床710移位或偏斜。由此，未對(duì)準(zhǔn)將導(dǎo)致CNC機(jī)床710在錯(cuò)誤的位點(diǎn)在該零件722上進(jìn)行機(jī)加工。因此，坐標(biāo)系716、C軸724和A軸746必須在CNC機(jī)床710可機(jī)加工零件722之前針對(duì)零件722補(bǔ)償。按照實(shí)際的零件中心和定向電子地補(bǔ)償坐標(biāo)系716中心，以將零件722正確地定位到CNC機(jī)床710。為了限定坐標(biāo)系716、C軸724和A軸746,標(biāo)稱位置信息在控制器726中被輸入，包括標(biāo)稱A工作臺(tái)中心(TxA, TyA, Tza)、標(biāo)稱C工作臺(tái)中心(Txc, Tyc, Tzc)、標(biāo)稱零件中心(Px。，Py0, Pz0)、標(biāo)稱A工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)㈧和標(biāo)稱C工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)(C)。CMM測(cè)量在CNC機(jī)床710上的實(shí)際零件722的特征部的偏差，且該偏差被轉(zhuǎn)換為偏移值。CNC機(jī)床710利用標(biāo)稱和偏移信息來(lái)按照實(shí)際的零件中心補(bǔ)償坐標(biāo)系716、C軸724和A軸746。一旦零件722被夾持在固定裝置720上，則切削刀具723機(jī)加工零件722上的多個(gè)特征部740 (僅ー個(gè)被示出)和表面742。特征部740和表面742被CMM測(cè)量，以確定零件722的實(shí)際位置。特征部740和表面742每ー個(gè)在CNC機(jī)床710的關(guān)于C軸724和A軸746的多個(gè)旋轉(zhuǎn)位置處被機(jī)加工。在工作臺(tái)712和744旋轉(zhuǎn)時(shí)，坐標(biāo)系716隨零件中心722行進(jìn)。對(duì)于五軸C在A上的旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)CNC機(jī)床710來(lái)說(shuō)，當(dāng)C和A處于零度吋，工作臺(tái)712的旋轉(zhuǎn)軸C與坐標(biāo)系716的Z軸對(duì)準(zhǔn)，工作臺(tái)744的旋轉(zhuǎn)軸A與坐標(biāo)系的X軸對(duì)準(zhǔn)。因此，對(duì)于第一工作臺(tái)712的X軸和Y軸，存在C旋轉(zhuǎn)偏移和線性偏移，對(duì)于第二工作臺(tái)744的Y軸和Z軸，存在A旋轉(zhuǎn)偏移和線性偏移。另外，對(duì)于工作臺(tái)還存在C和A旋轉(zhuǎn)偏移的組合。對(duì)于五軸C在A上的旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)CNC機(jī)床710來(lái)說(shuō)，存在九個(gè)自由度的誤差，實(shí)際的零件722會(huì)從標(biāo)稱零件722中心按照所述誤差偏移。A工作臺(tái)744誤差可沿Y方向被エ作臺(tái)偏移(ATyA)補(bǔ)償，并沿Z方向被工作臺(tái)偏移(ATza)補(bǔ)償。C工作臺(tái)712誤差可沿X方向被工作臺(tái)偏移(ΛΤχ。)補(bǔ)償，并沿Y方向被工作臺(tái)偏移(ATy。)補(bǔ)償。固定裝置誤差可、沿X方向被固定裝置偏移(APxci)補(bǔ)償、沿Y方向被固定裝置偏移(APytl)補(bǔ)償。并沿ζ方向被固定裝置偏移(APztl)補(bǔ)償。最后，旋轉(zhuǎn)偏移包括關(guān)于C軸724的旋轉(zhuǎn)偏移(AC)和關(guān)于A軸746的旋轉(zhuǎn)偏移(Λ Α)。需要注意，所有下標(biāo)是指關(guān)于C軸724和A軸746的旋轉(zhuǎn)取向，每個(gè)具體值是指在該旋轉(zhuǎn)取向下的值。由此，下標(biāo)O是指在零度旋轉(zhuǎn)C位置和A位置下的固定裝置偏移，下標(biāo)A是指用于A工作臺(tái)712的工作臺(tái)偏移，下標(biāo)C是指C工作臺(tái)744的工作臺(tái)偏移。盡管對(duì)于零件722存在九個(gè)自由度的誤差，但是對(duì)于五軸機(jī)床，僅存在五個(gè)可控軸，在所述可控軸上坐標(biāo)系716可被調(diào)整以補(bǔ)償九個(gè)自由度的誤差。利用標(biāo)稱A工作臺(tái)中心(TxA, TyA, Tza)、標(biāo)稱C工作臺(tái)中心(Txc, Tyc, Tzc)、標(biāo)稱零件中心(Px0, Py0, Pz0)、標(biāo)稱A工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)(A)、標(biāo)稱C工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)(C)和相對(duì)應(yīng)的偏移，坐標(biāo)系716的原點(diǎn)在五個(gè)軸的每個(gè)上平移。這通過(guò)以下方程組表示，所述方程組提供了用于CNC機(jī)床710的全局偏移補(bǔ)償，其中，Wx是X軸位置，Wy是Y軸位置，Wz是Z軸位置、Wa是A軸位置和Wc是C軸位置Wx= (TxA+Txc+Δ Txc) + (Px0+Δ Px0) cos C+(Py0+Δ Py0) sin C ； Wy = (TyA+ Δ TyA) + [ (Tyc+ Δ Tyc) - (Px0+ Δ Px0) sin C+ (Py0+ Δ Py0) cos C] cos A+ (Tzc+Pz0+ Δ Pz0) sin A;Wz= (TzA+Δ TzA) _[ (Tyc+Δ Tyc) - (Px0+Δ Px0) sin C+ (Py0+ Δ Py0) cos C] sin A+ (Tzc+Pz0+ Δ Pz0) cos A;ffA = A+ Δ A ;和Wc = C+AC?？刂破?26將工作臺(tái)712、744和固定裝置720平移了用于五個(gè)每ー個(gè)的偏移量，以調(diào)整坐標(biāo)系716、C軸724和A軸746，并因此補(bǔ)償偏差。一旦九個(gè)偏移已經(jīng)被控制器726平移了，則坐標(biāo)系716、C軸724和A軸746通過(guò)全局偏移被補(bǔ)償，該全局偏移針對(duì)CNC機(jī)床710的全部可控軸進(jìn)行補(bǔ)償。一旦全局偏移補(bǔ)償已經(jīng)被執(zhí)行，則零件722可被CNC機(jī)床710機(jī)加工。在零件722已經(jīng)被CNC機(jī)床710機(jī)加工之后，其可被CMM測(cè)量以檢驗(yàn)準(zhǔn)確性。圖9示出了第九實(shí)施例的CNC機(jī)床810的一部分的局部視圖。CNC機(jī)床是五軸A在C上的旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)CNC機(jī)床810。CNC機(jī)床810具有第一或A工作臺(tái)812，其安裝在第二或C工作臺(tái)844上。圖9中的實(shí)施例與圖4中的實(shí)施例不同之處在于，CNC機(jī)床是A在C上的旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)，而不是A在B上的旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)，用于工作臺(tái)的全局偏移補(bǔ)償將會(huì)相應(yīng)地不同，如以下所述。A工作臺(tái)812繞A軸(在824處示出)旋轉(zhuǎn)，C工作臺(tái)844繞C軸(在846處示出)旋轉(zhuǎn)。CNC機(jī)床810的旋轉(zhuǎn)通過(guò)用于A工作臺(tái)812的箭頭828和用于C工作臺(tái)844的箭頭848示出。固定裝置820和零件822可組裝在A工作臺(tái)812上，如在814處示出的。坐標(biāo)系816與CNC機(jī)床810相關(guān)聯(lián)。主軸818可操作地連接到CNC機(jī)床810，且可針對(duì)CNC機(jī)床810補(bǔ)償，如下所述。主軸818沿坐標(biāo)系816的Z軸定向。切削刀具823被夾持在主軸818上，用于機(jī)加工零件822。主軸818可旋轉(zhuǎn)，從而切削刀具823的切削刃可從零件822去除材料。針對(duì)尺寸數(shù)據(jù)，被機(jī)加工的零件822被CMM(未示出)或儀器測(cè)量。主軸818、A工作臺(tái)812和C工作臺(tái)844可操作地連接到控制器826，以提供來(lái)自主軸818、A工作臺(tái)812和C工作臺(tái)844的輸入。控制器826還控制CNC機(jī)床810，包括Aエ作臺(tái)812和C工作臺(tái)844的旋轉(zhuǎn)位置。
固定裝置820被安裝到A工作臺(tái)812，且零件822被安裝在固定裝置820上。固定裝置820適于讓不同零件822被安裝到工作臺(tái)812。固定裝置820用于適應(yīng)在零件822上的各種支撐位點(diǎn)，從而不同零件822可以安裝在共用工作臺(tái)812上。A工作臺(tái)812、C工作臺(tái)844和固定裝置820可針對(duì)CNC機(jī)床810而被補(bǔ)償。用于CNC機(jī)床810的A工作臺(tái)812被構(gòu)造為接收固定裝置820。一個(gè)零件822被夾持在固定裝置820上且被安裝到機(jī)床工作臺(tái)812。固定裝置820包括多個(gè)定位器，所述定位器用于在固定裝置820上支撐零件822。在所示實(shí)施例中，存在至少ー個(gè)主定位器830、次定位器832和三個(gè)第三定位器834。零件822限定出定位器孔836、838，所述定位器對(duì)應(yīng)于多個(gè)定位器830-834中的ー些。但是，每個(gè)固定裝置820被設(shè)計(jì)為接收多個(gè)不同零件822。因此，零件822可僅限定出與固定裝置820上的多個(gè)定位器830-834中的ー些相對(duì)應(yīng)的定位器孔836、838。主定位器830通常具有相對(duì)應(yīng)的主定位器孔836，且次定位器832通常具有次定位器孔838。額外的定位器孔沒(méi)有示出，但可對(duì)應(yīng)于任意或全部第三定位器834。實(shí)際的零件822的位置可出于多種原因而沒(méi)有相對(duì)于固定裝置820和工作臺(tái)812和844正確地定位，這些原因包括碎屑、由固定裝置磨損導(dǎo)致的定位器扭曲、由于反復(fù)定位導(dǎo)致的零件定位器孔磨損、由于夾持壓カ和切削力導(dǎo)致的零件822的扭曲以及工作臺(tái)812、844和/或固定裝置820的漂移。與標(biāo)稱零件位置相比，實(shí)際的零件822位置可包括由于零件822和/或固定裝置820相對(duì)于坐標(biāo)系816的任意平面傾斜導(dǎo)致的任何線性偏差和旋轉(zhuǎn)偏差。零件822的任何未對(duì)準(zhǔn)可導(dǎo)致零件822相對(duì)于CNC機(jī)床810移位或偏斜。由此，未對(duì)準(zhǔn)將導(dǎo)致CNC機(jī)床810在錯(cuò)誤的位點(diǎn)在該零件822上進(jìn)行機(jī)加工。因此，坐標(biāo)系816、A軸824和C軸846必須在CNC機(jī)床810可機(jī)加工零件822之前針對(duì)零件822補(bǔ)償。按照實(shí)際的零件中心和定向電子地補(bǔ)償坐標(biāo)系816中心，以將零件822正確地定位到CNC機(jī)床810。為了限定坐標(biāo)系816、A軸824和C軸846,標(biāo)稱位置信息在控制器826中被輸入，包括標(biāo)稱A工作臺(tái)中心(TxA, TyA, Tza)、標(biāo)稱C工作臺(tái)中心(Txc, Tyc, Tzc)、標(biāo)稱零件中心(Px。，Py0, Pz0)、標(biāo)稱A工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)㈧和標(biāo)稱C工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)(C)。CMM測(cè)量在CNC機(jī)床810上機(jī)加工的實(shí)際零件822的特征部的偏差，且該偏差通過(guò)使用軟件被轉(zhuǎn)換為偏移值。CNC機(jī)床810利用標(biāo)稱和偏移信息來(lái)通過(guò)實(shí)際的零件中心補(bǔ)償坐標(biāo)系816、A軸824和C軸846。一旦零件822被夾持在固定裝置820上，切削刀具823機(jī)加工多個(gè)特征部840 (僅一個(gè)被示出)和表面842。特征部840和表面842被CMM測(cè)量，以確定零件822的實(shí)際位置。特征部840和表面842每ー個(gè)在CNC機(jī)床810的關(guān)于A軸824和C軸846的多個(gè)旋轉(zhuǎn)位置處被機(jī)加工。在工作臺(tái)812和844旋轉(zhuǎn)時(shí)，坐標(biāo)系816隨零件中心行進(jìn)。對(duì)于五軸A在C的上旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)CNC機(jī)床810來(lái)說(shuō)，當(dāng)A和C處于零度時(shí)，工作臺(tái)812的旋轉(zhuǎn)軸A與坐標(biāo)系816的X軸對(duì)準(zhǔn)，工作臺(tái)844的旋轉(zhuǎn)軸C與坐標(biāo)系的Z軸對(duì)準(zhǔn)。因此，對(duì)于第一工作臺(tái)812的Y軸和Z軸來(lái)說(shuō)，存在A旋轉(zhuǎn)偏移和線性偏移，對(duì)于第二工作臺(tái)844的X軸和Y軸來(lái)說(shuō)，存在C旋轉(zhuǎn)偏移和線性偏移。另外，對(duì)于工作臺(tái)812和844還存在A和C旋轉(zhuǎn)偏移的組合。
對(duì)于五軸A在C上的旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)CNC機(jī)床810來(lái)說(shuō)，存在九個(gè)自由度的誤差，實(shí)際的零件822會(huì)從標(biāo)稱零件中心按照所述誤差偏移。A工作臺(tái)812誤差可沿Y方向被工作臺(tái)偏移(ATyA)補(bǔ)償，并沿Z方向被工作臺(tái)偏移(ATza)補(bǔ)償。C工作臺(tái)844誤差可沿X方向被工作臺(tái)偏移(ΛΤχ。)補(bǔ)償，并沿Y方向被工作臺(tái)偏移(ATy。)補(bǔ)償。固定裝置誤差可沿X方向被固定裝置偏移(ΛΡχο)補(bǔ)償、沿Y方向被固定裝置偏移(APytl)補(bǔ)償，并沿Z方向被固定裝置偏移(APztl)補(bǔ)償。最后，旋轉(zhuǎn)偏移包括關(guān)于A軸824的旋轉(zhuǎn)偏移(ΛΑ)和關(guān)于C軸846的旋轉(zhuǎn)偏移(AC)。需要注意，所有下標(biāo)是指關(guān)于A軸824和C軸846的旋轉(zhuǎn)取向，每個(gè)具體值是指在該旋轉(zhuǎn)取向下的值。由此，下標(biāo)O是指在零度旋轉(zhuǎn)A位置和C位置下的固定裝置偏移，下標(biāo)A是指用于A工作臺(tái)812的工作臺(tái)偏移，下標(biāo)C是指C工作臺(tái)844的エ作臺(tái)偏移。盡管對(duì)于零件822存在九個(gè)自由度的誤差，但是對(duì)于五軸機(jī)床，僅存在五個(gè)可控軸，在所述可控軸上坐標(biāo)系816可被調(diào)整以補(bǔ)償九個(gè)自由度的誤差。利用標(biāo)稱A工作臺(tái)中心(TxA, TyA, Tza)、標(biāo)稱C工作臺(tái)中心(Txc, Tyc, Tzc)、標(biāo)稱零件中心(Px0, Py0, Pz0)、標(biāo)稱A工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)(A)、標(biāo)稱C工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)(C)和相對(duì)應(yīng)的偏移，坐標(biāo)系816的原點(diǎn)在五個(gè)軸的每 個(gè)上平移。這通過(guò)以下方程組表示，所述方程組提供了用于CNC機(jī)床810的全局偏移補(bǔ)償，其中，Wx是X軸位置，Wy是Y軸位置，Wz是Z軸位置、Wa是A軸位置和Wc是C軸位置Wx= (Txc+Δ Txc) + (ΤχΑ+Ρχ0+Δ Px0) cos C+[ (TyA+ Δ TyA)+ (Py0+ Δ Py0) cos A+ (Pz0+ Δ Pz0) sin A] sin C ；Wy = (Tyc+ Δ Tyc) - (TxA+Px0+ Δ Px0) sin C+[ (TyA+Δ TyA)+ (Py0+Δ Py0) cos A+ (Pz0+ Δ Pz0) sin A] cos C ；Wz= (Tzc+TzA+ Δ TzA) - (Py0+ Δ Py0) sin A+ (Pz0+ Δ Pz0) cos A;Wa = A+Λ A;和Wc = C+AC0控制器826將工作臺(tái)812、844和固定裝置820平移了用于五個(gè)每ー個(gè)的偏移量，以調(diào)整坐標(biāo)系816、A軸824和C軸846，并因此補(bǔ)償偏差。一旦九個(gè)偏移已經(jīng)被控制器826平移了，則坐標(biāo)系816、A軸824和C軸846通過(guò)全局偏移被補(bǔ)償，該全局偏移針對(duì)CNC機(jī)床810的全部五個(gè)可控軸進(jìn)行補(bǔ)償。一旦全局偏移補(bǔ)償已經(jīng)被執(zhí)行，則零件822可被CNC機(jī)床810機(jī)加工。在零件822已經(jīng)被CNC機(jī)床810機(jī)加工之后，其可被CMM測(cè)量以檢驗(yàn)準(zhǔn)確性。圖10示出了通過(guò)確定用于CNC機(jī)床10、310的全局偏移補(bǔ)償而通過(guò)圖I和4的CNC機(jī)床10、310將零件22、322正確地定位的方法。盡管在此僅描述了ー個(gè)四軸CNC機(jī)床10和一個(gè)五軸CNC機(jī)床310，但是對(duì)于所有四軸CNC機(jī)床110、210和五軸CNC機(jī)床410、510、610、710、810來(lái)說(shuō)可以用類(lèi)似的方式通過(guò)確定全局偏移補(bǔ)償來(lái)實(shí)現(xiàn)將零件122、222、422、522、622、722、822定位。全局偏移補(bǔ)償包括方程組，所述方程組提供用于CNC機(jī)床10、310的每個(gè)可控軸的偏移量。用于將零件22、322定位到CNC機(jī)床10、310的方法在圖10的50處示出。步驟52，零件22、322被安裝在工作臺(tái)12、312上。將零件22、322安裝到工作臺(tái)12、312可包括將零件22、322夾持到固定裝置20、320。步驟54，切削刀具23、323機(jī)加工零件22、322上的特征部40、340和表面42、342。CMM機(jī)(未示出)可測(cè)量零件22、322上的特征部，以確定實(shí)際的零件22、322的中心位置。步驟56，計(jì)算機(jī)用通過(guò)CMM測(cè)量的偏差來(lái)計(jì)算全局偏移。這包括計(jì)算實(shí)際的零件中心位置相對(duì)于標(biāo)稱零件中心位置的工作臺(tái)偏移、固定裝置偏移和旋轉(zhuǎn)偏移。對(duì)于五軸CNC機(jī)床310,將存在第一和第二工作臺(tái)偏移以及第一和第二旋轉(zhuǎn)偏移。步驟58，機(jī)床控制器26、326通過(guò)用于每個(gè)可控軸的全局偏移來(lái)平移工作臺(tái)12、312、344和固定裝置20、320。在CNC機(jī)床10、310中，對(duì)于四軸機(jī)床來(lái)說(shuō)存在用于全局偏移補(bǔ)償?shù)乃膫€(gè)方程，對(duì)于五軸機(jī)床來(lái)說(shuō)存在用于全局偏移補(bǔ)償?shù)奈鍌€(gè)方程。但是，對(duì)于零件22、322來(lái)說(shuō)，就四軸CNC機(jī)床10而言存在六個(gè)自由度的誤差，就五軸CNC機(jī)床310而言存在九個(gè)自由度的誤差。因此，對(duì)于用于CNC機(jī)床10、310的每個(gè)可控軸平移所述偏移可包括，基于被測(cè)量的特征部40、340和表面42、342，控制器26、326將工作臺(tái)12、312、344和固定裝置20、320平移出用于CNC機(jī)床10、310的每個(gè)自由度的偏移。步驟60，控制器調(diào)整實(shí)際的零件中心位置。S卩，坐標(biāo)系16、316在用于CNC機(jī)床10、310的每個(gè)可控軸上平移，以便補(bǔ)償偏移，從而用于CNC機(jī)床10、310的坐標(biāo)系16、316和旋轉(zhuǎn)軸10、310被針對(duì)實(shí)際的零件中心進(jìn)行了補(bǔ)償。在此之后，CNC機(jī)床10、310做出的任何 運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償零件22、322的偏移。如果用于任何自由度的偏移大于預(yù)定極限，則工作臺(tái)或固定裝置必須被通過(guò)維護(hù)過(guò)程手動(dòng)地重新對(duì)準(zhǔn)，以在補(bǔ)償坐標(biāo)系16、316之前減小誤差。步驟62，在全局偏移補(bǔ)償已經(jīng)被應(yīng)用到CNC機(jī)床10、310以調(diào)整可控軸來(lái)補(bǔ)償零件22、322的偏移之后，則CNC機(jī)床10、310可繼續(xù)機(jī)加工零件。在多個(gè)零件已經(jīng)使用CNC機(jī)床10,310機(jī)加工之后，則零件可通過(guò)CMM測(cè)量，以確定它們是否被準(zhǔn)確地機(jī)加工(未示出)。盡管已經(jīng)對(duì)執(zhí)行本發(fā)明的較佳模式進(jìn)行了詳盡的描述，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員可得知在所附的權(quán)利要求的范圍內(nèi)的用來(lái)實(shí)施本發(fā)明的許多替換設(shè)計(jì)和實(shí)施例。
權(quán)利要求
1.一種用于將零件定位在CNC機(jī)床上的方法，包括 在用于CNC機(jī)床的工作臺(tái)上將零件夾持到固定裝置； 在零件上機(jī)加工出多個(gè)特征部和表面； 基于多個(gè)特征部和表面的位點(diǎn)數(shù)據(jù)計(jì)算用于固定裝置和工作臺(tái)的多個(gè)全局偏移；通過(guò)將固定裝置和工作臺(tái)平移對(duì)坐標(biāo)系的所述多個(gè)全局偏移每一個(gè)，在用于CNC機(jī)床的全局坐標(biāo)系上確定實(shí)際的零件位置； 針對(duì)用于CNC機(jī)床的每個(gè)可控軸的標(biāo)稱零件位置對(duì)實(shí)際的零件位置進(jìn)行補(bǔ)償；和基于被計(jì)算的用于CNC機(jī)床每個(gè)可控軸的偏移，利用全局偏移補(bǔ)償對(duì)控制器編程，以將每個(gè)可控軸調(diào)整到實(shí)際的零件位置。
2.如權(quán)利要求I所述的方法，其中，確定實(shí)際的零件位置還包括，按照用于機(jī)床的每個(gè)自由度的多個(gè)全局偏移每一個(gè)將固定裝置和工作臺(tái)平移到可控軸中的一個(gè)。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其中，按照多個(gè)全局偏移每一個(gè)將固定裝置和工作臺(tái)平移發(fā)生在零件已經(jīng)被夾持到固定裝置之后。
4.如權(quán)利要求2所述的方法，其中，按照多個(gè)全局偏移每一個(gè)將固定裝置和工作臺(tái)平移還包括 對(duì)于四軸B旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)CNC機(jī)床， 基于工作臺(tái)偏移，將工作臺(tái)沿X方向和Z方向平移到X方向和Z方向的可控軸；基于固定裝置偏移，將固定裝置沿X方向、Y方向和Z方向平移到X方向、Y方向和Z方向的可控軸；和 基于工作臺(tái)偏移，將工作臺(tái)平移到B方向的可控軸。
5.如權(quán)利要求2所述的方法，其中，按照多個(gè)全局偏移每一個(gè)將固定裝置和工作臺(tái)平移還包括 對(duì)于四軸C旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)CNC機(jī)床， 基于工作臺(tái)偏移，將工作臺(tái)沿X方向和Y方向平移到X方向和Y方向的可控軸；基于固定裝置偏移，將固定裝置沿X方向、Y方向和Z方向平移到X方向、Y方向和Z方向的可控軸；和 基于工作臺(tái)偏移，將工作臺(tái)平移到C方向的可控軸。
6.如權(quán)利要求2所述的方法，其中，按照多個(gè)全局偏移每一個(gè)將固定裝置和工作臺(tái)平移還包括 對(duì)于四軸A旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)CNC機(jī)床， 基于工作臺(tái)偏移，將工作臺(tái)沿Y方向和Z方向平移到Y(jié)方向和Z方向的可控軸；基于固定裝置偏移，將固定裝置沿X方向、Y方向和Z方向平移到X方向、Y方向和Z方向的可控軸；和 基于工作臺(tái)偏移，將工作臺(tái)平移到A方向的可控軸。
7.如權(quán)利要求2所述的方法，其中，按照多個(gè)全局偏移每一個(gè)將固定裝置和工作臺(tái)平移還包括 對(duì)于五軸A在B上的旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)CNC機(jī)床和五軸B在A上的旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)CNC機(jī)床中的一種， 基于A工作臺(tái)偏移，將A工作臺(tái)沿Y方向和Z方向平移到Y(jié)方向和Z方向的可控軸；基于B工作臺(tái)偏移，將B工作臺(tái)沿X方向和Z方向平移到X方向和Z方向的可控軸；基于固定裝置偏移，將固定裝置沿X方向、Y方向和Z方向平移到X方向、Y方向和Z方向的可控軸； 基于A工作臺(tái)偏移，將A工作臺(tái)平移到A方向的可控軸；和 基于B工作臺(tái)偏移，將B工作臺(tái)平移到B方向的可控軸。
8.如權(quán)利要求2所述的方法，其中，按照多個(gè)全局偏移每ー個(gè)將固定裝置和工作臺(tái)平移還包括 對(duì)于五軸C在B上的旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)CNC機(jī)床和五軸B在C上的旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)CNC機(jī)床中的ー種， 基于B工作臺(tái)偏移，將B工作臺(tái)沿X方向和Z方向平移到X方向和Z方向的可控軸；基于C工作臺(tái)偏移，將C工作臺(tái)沿X方向和Y方向平移到X方向和Y方向的可控軸；基于固定裝置偏移，將固定裝置沿X方向、Y方向和Z方向平移到X方向、Y方向和Z方向的可控軸； 基于B工作臺(tái)偏移，將B工作臺(tái)平移到B方向的可控軸；和 基于C工作臺(tái)偏移，將C工作臺(tái)平移到C方向的可控軸。
9.如權(quán)利要求2所述的方法，其中，按照多個(gè)全局偏移每ー個(gè)將固定裝置和工作臺(tái)平移還包括 對(duì)于五軸A在C上的旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)CNC機(jī)床和五軸C在A上的旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)CNC機(jī)床中的ー種， 基于A工作臺(tái)偏移，將A工作臺(tái)沿Y方向和Z方向平移到Y(jié)方向和Z方向的可控軸；基于C工作臺(tái)偏移，將C工作臺(tái)沿X方向和Y方向平移到X方向和Y方向的可控軸；基于固定裝置偏移，將固定裝置沿X方向、Y方向和Z方向平移到X方向、Y方向和Z方向的可控軸； 基于A工作臺(tái)偏移，將A工作臺(tái)平移到A方向的可控軸；和 基于C工作臺(tái)偏移，將C工作臺(tái)平移到C方向的可控軸。
10.一種用于在四軸CNC機(jī)床上裝載零件的方法，該四軸CNC機(jī)床具有六個(gè)自由度，該方法包括 將固定裝置安裝在用于CNC機(jī)床的工作臺(tái)上； 將零件夾持到固定裝置； 在零件上機(jī)加工多個(gè)特征部和表面，利用被機(jī)加工的特征部和表面確定實(shí)際的零件中心位置； 計(jì)算實(shí)際的零件中心位置相對(duì)于標(biāo)稱零件中心位置的工作臺(tái)偏移、固定裝置偏移和旋轉(zhuǎn)軸偏移； 按照工作臺(tái)偏移、固定裝置偏移和旋轉(zhuǎn)軸偏移平移工作臺(tái)和固定裝置，以便針對(duì)用于CNC機(jī)床的四個(gè)軸每一個(gè)的坐標(biāo)系確定實(shí)際的零件中心相對(duì)于標(biāo)稱零件中心的位置；和基于被計(jì)算的用于六個(gè)自由度每ー個(gè)的偏移量，利用全局偏移補(bǔ)償對(duì)控制器編程，以將坐標(biāo)系在四個(gè)軸每一個(gè)上平移到實(shí)際的零件中心位置。
全文摘要
本發(fā)明涉及對(duì)計(jì)算機(jī)數(shù)控機(jī)床的全局偏移補(bǔ)償，具體說(shuō)涉及一種在CNC機(jī)床上偏移零件的方法，包括在用于CNC機(jī)床的工作臺(tái)上將零件夾持到固定裝置；和在零件上機(jī)加工出多個(gè)特征部和表面?；诙鄠€(gè)特征部和表面的位點(diǎn)數(shù)據(jù)計(jì)算用于固定裝置和工作臺(tái)的多個(gè)全局偏移。通過(guò)將固定裝置和工作臺(tái)平移對(duì)坐標(biāo)系的所述多個(gè)全局偏移每一個(gè)，在用于CNC機(jī)床的全局坐標(biāo)系上確定實(shí)際的零件位置。針對(duì)用于CNC機(jī)床的每個(gè)可控軸的標(biāo)稱零件位置對(duì)實(shí)際的零件位置進(jìn)行補(bǔ)償；基于被計(jì)算的用于CNC機(jī)床每個(gè)可控軸的偏移，利用全局偏移補(bǔ)償對(duì)控制器編程，以將每個(gè)可控軸調(diào)整到實(shí)際的零件位置。
文檔編號(hào)G05B19/404GK102650865SQ201210043350
公開(kāi)日2012年8月29日 申請(qǐng)日期2012年2月23日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月23日
發(fā)明者J.古, S.K.科金 申請(qǐng)人:通用汽車(chē)環(huán)球科技運(yùn)作有限責(zé)任公司