专利名称：一种数控加工中测量刀具安装端面与回转中心距离的方法
技术领域：
本发明涉及机械零件数控加工领域，具体为一种数控加工中测量刀具安装端面与回转中心距离的方法。
背景技术：
在抛光或者铣削加工整体叶盘叶片等复杂曲面时，需要使用五轴转换功能，也称刀尖点跟踪(RTCP)，为了使用五轴转换功能，就必须设置相应功能参数，其中很重要的一项就是测量刀具端面中心距离回转中心的距离，即刀长。实际中，抛光轮或者刀具安装在主轴上，主轴带动抛光轮绕回转中心旋转，而回转中心在机床装配好以后，其精确位置很难获取，致使刀长测量困难。而刀长测量中主要问题在于难以测量刀具安装端面与回转中心的距离。现有的方法是利用专门的光学对刀仪进行测量，需要用到专门的仪器和设备，同时需要专门的技术人员。·
发明内容
要解决的技术问题为解决现有技术存在的问题，本发明提出了一种数控加工中测量刀具安装端面与回转中心距离的方法。技术方案本发明的技术方案为所述一种数控加工中测量刀具安装端面与回转中心距离的方法，其特征在于包括以下步骤步骤I :以刀具安装端面作为测量基准面，采用圆周方向回转跳动不大于0.001mm的圆柱体，将所述圆柱体安装在加工主轴上，采用千分尺或精度更高的测量仪器测量所述圆柱体的直径O以及圆柱体外端面与基准面的距离Lt ；步骤2 :使加工主轴处于竖直状态，并在加工工作台面上固定一个百分表；移动加工主轴并保持加工主轴竖直状态，使所述圆柱体外端面与百分表指针接触，记录百分表指针所指的刻度值以及所述圆柱体外端面在数控系统中的Z方向坐标Z1，所述Z方向为加工坐标系中竖直方向的坐标轴方向；步骤3 :旋转加工主轴，使加工主轴处于水平状态，且所述圆柱体中心轴线平行于数控系统中的Y方向坐标轴；移动加工主轴并保持所述圆柱体中心轴线与Y方向坐标轴平行，使所述圆柱体柱面与百分表指针接触，同时控制圆柱体柱面与百分表指针的接触位置，使百分表指针所指的刻度值与步骤2中百分表指针所指的刻度值相同；记录所述圆柱体与百分表指针接触的柱面在数控系统中的Z方向坐标Z2 ；步骤4 :移动加工主轴并保持所述圆柱体中心轴线与Y方向坐标轴平行，使所述圆柱体外端面与百分表指针接触，记录百分表指针所指的刻度值以及所述圆柱体外端面在数控系统中的Y方向坐Sy2 ；
步骤5 :旋转加工主轴，使加工主轴处于竖直状态；移动加工主轴并保持加工主轴竖直状态，使所述圆柱体柱面与百分表指针接触，同时控制圆柱体柱面与百分表指针的接触位置，使百分表指针所指的刻度值与步骤4中百分表指针所指的刻度值相同；记录所述圆柱体与百分表指针接触的柱面在数控系统中的Y方向坐标Y1 ；步骤6 :得到刀具安装端面与回转中心距离L为L =Lt)-(Z2 -0/2)| + J(^-€ /2)-(72-L )|)有益效果采用本发明提出的方法，不需要专门的仪器设备和专业技术人员，就可以方便地测量刀具安装端面与回转中心距离，进一步方便获得加工刀具刀长。同时，一次测量刀具安装端面与回转中心距离，可以应用在多种加工刀具的刀长测量上。
图I :本发明测量过程示意图；其中1、圆柱体；2、刀具安装端面；3、加工主轴。
具体实施例方式本实施例中测量刀具安装端面与回转中心距离的方法包括以下步骤步骤I :以刀具安装端面2作为测量基准面，将圆柱体I安装在加工主轴上，测量得到圆柱体I圆周方向回转跳动不大于0. 001mm，符合要求。采用千分尺量圆柱体I的直径O以及圆柱体外端面与基准面的距离Lt ；步骤2 :使加工主轴3处于竖直状态，并在加工工作台面上固定一个百分表；移动加工主轴并保持加工主轴竖直状态，使圆柱体外端面与百分表指针接触，记录百分表指针所指的刻度值以及圆柱体外端面在数控系统中的Z方向坐标Z1，所述Z方向为加工坐标系中竖直方向的坐标轴方向；步骤3 :旋转加工主轴，使加工主轴处于水平状态，且圆柱体中心轴线平行于数控系统中的Y方向坐标轴；移动加工主轴并保持圆柱体中心轴线与Y方向坐标轴平行，使圆柱体柱面与百分表指针接触，同时控制圆柱体柱面与百分表指针的接触位置，使百分表指针所指的刻度值与步骤2中百分表指针所指的刻度值相同；记录圆柱体与百分表指针接触的柱面在数控系统中的Z方向坐标Z2 ；步骤4 :移动加工主轴并保持圆柱体中心轴线与Y方向坐标轴平行，使圆柱体外端面与百分表指针接触，记录百分表指针所指的刻度值以及圆柱体外端面在数控系统中的Y方向坐标Y2 ；步骤5 :旋转加工主轴，使加工主轴处于竖直状态；移动加工主轴并保持加工主轴竖直状态，使圆柱体柱面与百分表指针接触，同时控制圆柱体柱面与百分表指针的接触位置，使百分表指针所指的刻度值与步骤4中百分表指针所指的刻度值相同；记录圆柱体与百分表指针接触的柱面在数控系统中的Y方向坐标Y1 ；步骤6 :得到刀具安装端面与回转中心距离L为L = -^Z1-L )~(Z2 -<I>/2)| + j(^-￠/2)-(^-L )|)
权利要求
1.一种数控加工中测量刀具安装端面与回转中心距离的方法，其特征在于包括以下步骤 步骤I :以刀具安装端面作为测量基准面，采用圆周方向回转跳动不大于0. OOlmm的圆柱体，将所述圆柱体安装在加工主轴上，采用千分尺或精度更高的测量仪器测量所述圆柱体的直径O以及圆柱体外端面与基准面的距离Lt ； 步骤2 :使加工主轴处于竖直状态，并在加工工作台面上固定一个百分表；移动加工主轴并保持加工主轴竖直状态，使所述圆柱体外端面与百分表指针接触，记录百分表指针所指的刻度值以及所述圆柱体外端面在数控系统中的Z方向坐标Z1，所述Z方向为加工坐标系中竖直方向的坐标轴方向； 步骤3 :旋转加工主轴，使加工主轴处于水平状态，且所述圆柱体中心轴线平行于数控系统中的Y方向坐标轴；移动加工主轴并保持所述圆柱体中心轴线与Y方向坐标轴平行，使所述圆柱体柱面与百分表指针接触，同时控制圆柱体柱面与百分表指针的接触位置，使百分表指针所指的刻度值与步骤2中百分表指针所指的刻度值相同；记录所述圆柱体与百分表指针接触的柱面在数控系统中的Z方向坐标Z2 ； 步骤4 :移动加工主轴并保持所述圆柱体中心轴线与Y方向坐标轴平行，使所述圆柱体外端面与百分表指针接触，记录百分表指针所指的刻度值以及所述圆柱体外端面在数控系统中的Y方向坐Sy2 ； 步骤5 :旋转加工主轴，使加工主轴处于竖直状态；移动加工主轴并保持加工主轴竖直状态，使所述圆柱体柱面与百分表指针接触，同时控制圆柱体柱面与百分表指针的接触位置，使百分表指针所指的刻度值与步骤4中百分表指针所指的刻度值相同；记录所述圆柱体与百分表指针接触的柱面在数控系统中的Y方向坐标Y1 ； 步骤6 :得到刀具安装端面与回转中心距离L为 i = |(|(Z「i,) — (Z2—<I>/2)| + |( i;—<D/2) — (r2—1)|)。
全文摘要
本发明提出了一种数控加工中测量刀具安装端面与回转中心距离的方法首先将圆柱体安装在加工主轴上，测量圆柱体直径Φ和圆柱体外端面与刀具安装端面距离Lt；而后采用百分表测量加工主轴处于竖直状态和水平状态时，圆柱体外端面的Z、Y方向坐标和圆柱体柱面的Z、Y方向坐标，由公式得到刀具安装端面与回转中心距离L。采用本发明提出的方法，不需要专门的仪器设备和专业技术人员，就可以方便地测量刀具安装端面与回转中心距离，进一步方便获得加工刀具刀长。同时，一次测量刀具安装端面与回转中心距离，可以应用在多种加工刀具的刀长测量上。
文档编号B23Q17/22GK102699766SQ20121018914
公开日2012年10月3日 申请日期2012年6月11日 优先权日2012年6月11日
发明者史耀耀, 张军锋, 段继豪, 田荣鑫, 董婷, 赵涛 申请人:西北工业大学