专利名称：电火花轮胎模具加工型腔深度的在线测量方法
技术领域：
本发明涉及轮胎模具的电火花成型技术，具体涉及一种在用数控电火花轮胎模加工机加工轮胎模具的过程中对轮胎模具的型腔深度的在线测量方法。
背景技术：
电火花加工是近年来引入轮胎模具加工的一个新方法，它是利用电火花放电蚀除原理，用工具电极对工件(即轮胎模具)进行放电拷贝加工。
轮胎模具上所有的型腔(即一个个花纹凹腔)的底部所形成的圆弧面即是轮胎的外胎面，其各个型腔深度的一致性对轮胎的质量非常重要，它直接关系到轮胎外胎面的平整性和圆滑度，是影响轮胎动平衡、行驶时的平稳性和安全性的重要因素。因此，对于轮胎模具成品，其各个型腔的深度必须同为一标准值，并须将误差严格控制在允许误差带之内(允许误差带一般为0.1至0.03mm)。
在放电加工成型过程中，由于存在无法回避的电极损耗以及对刀时电极之间存在煤油或垃圾而使相对零位存在微小偏差，不可避免地会使加工成型出的每个型腔(即花纹凹腔)的深度不一致。
因此，目前轮胎模具的型腔加工，都需要经过成型加工、深度测量和修整加工共三道工序进行。现有的型腔深度的测量方法是在用电火花轮胎模加工机对轮胎模具型腔加工成型后，将轮胎模具从电火花轮胎模加工机上拆卸下，搬移至检测台上用专用检测设备或手工对其型腔进行深度测量，并分析计算出各型腔的深度超差量，以超差量来确定其后道修整工序时的修整量，最后再将轮胎模具重新装夹至电火花轮胎模加工机的工作台上，以便用电火花轮胎模加工机对其型腔深度进行修整加工。换而言之，即现有的型腔深度的测量方法是一种需将工件从电火花轮胎模加工机上拆卸下外移的测量方法。此种测量方法使轮胎模具型腔的整个加工过程中需要二次装夹工件，不仅费时、费力，并且二次装夹还必会存在误差，使成形加工、深度测量、修整三道工序的基准(起始点、起始角度)不一致，这种误差还难于控制，从而最终导致加工出的成品轮胎模具的各型腔深度的一致性出现偏差，制作精度较差，另外还需配备相关的检测仪器。
发明内容
本发明为解决现有技术中存在的需要从电火花轮胎模加工机上拆卸下工件并配备相关的检测仪器才能测量，需二次装夹工件，导致成品工件的型腔深度的一致性差的问题，提供一种新型的能在电火花轮胎模加工机上直接对工件的型腔深度进行测量，并由计算机进行数据处理得出超差量的在线测量方法。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是一种电火花轮胎模具加工型腔深度的在线测量方法，包括下列步骤(1)、装夹测量工具在由电火花轮胎模加工机加工出轮胎模具圆周上1至n号相同花纹的型腔后，拆卸下电火花轮胎模加工机主轴头上的电极，将其更换为数字式深度测量头；并且操纵电火花轮胎模加工机的主轴[Z]回绝对零位，操纵回转轴[C]，使测量头对准1号型腔并设此时回转盘转轴[C]的位置为零位；(2)、在线测量设定主轴[Z]测量型腔深度时的运行行程Zw，Zw＞各型腔底面至绝对零位的最大距离，利用电火花轮胎模加工机，通过程序控制主轴[Z]及回转轴[C]将数字式深度测量头依次伸入轮胎模具圆周上1至n号型腔并触碰型腔的底面；每当主轴(Z)从绝对零位向下运行至Zw时，测量头输出读数，此时记录下与该型腔相对应的测量头读数Xi，其中i表示型腔编号；(3)、计算由计算机按公式(I)计算出各个型腔的实际深度；公式(I)为Dsi＝(Zw-Xi)-Z0i式中，Dsi表示第i个型腔的实际深度；Zw表示主轴[Z]在测量型腔深度时的运行行程，即主轴下降最低位置至绝对零位之间的距离；Xi表示在测量第i个型腔时，测量头的读数；Z0i表示预先测得的型腔的未加工初始面至绝对零位之间的距离；(4)、换算超差量设各型腔之间深度的允许误差带为Wy，以修整浅型腔，而不修整深型腔为原则，判断各型腔深度是否超差，并计算出超差量ΔWi。
上述技术方案中的有关内容解释及变化如下1、上述方案中，所述“电火花轮胎模加工机”是指专用于加工轮胎模具的数控电火花机床。
2、上述方案中，所述“主轴[Z]回绝对零位”中的绝对零位是指数控电火花轮胎模加工机的主轴上升可达到的最高位置，在该状态下显示的主轴读数为00000.00，数控电火花轮胎模加工机都有此绝对零位。
3、上述方案中，所述“Z0i表示预先测得的型腔的未加工初始面至绝对零位之间的距离”具体含义是Z0i表示第i个型腔的待加工面至绝对零位之间的距离，它是在在线测量步骤之前就预先测得的。至于Z0i的测量方式有两种①、在型腔加工之前就对各待加工型腔的平面一一实际测量而得出；②、在型腔加工成型后，从未加工到的位置上测得一基准值，用该基准值来替代各型腔的Z0i。①和②两方案相较，①方案更佳，这是因为在装夹轮胎模具时很可能有误差，使轮胎模具中心与回转盘的回转中心不重合，而①方案是考虑了该装夹误差，将各型腔的待加工面至绝对零位之间的距离精确测得了，将它代入公式(I)Dsi＝(Zw-Xi)-Z0i中，即可得出各个型腔精确的Dsi，而②方案是不考虑装夹误差，设轮胎模具中心与回转盘回转中心相重合，将各型腔的Z0i都用一基础值代入。
Z0i的①和②两方案的测量步骤具体如下①方案在由电火花轮胎模加工机加工轮胎模具上的1至n号型腔之前，先进行Z0i的测量，Z0i测量的具体步骤如下a、在电火花轮胎模加工机上的回转盘上装夹好轮胎模具，并在主轴上安装上数字式深度测量头，将主轴[Z]回绝对零位；b、设定主轴[Z]测量待加工平面的运行行程Zwp，Zwp＞绝对零位至型腔待加工平面的最大距离；利用电火花轮胎模加工机，通过程序控制主轴[Z]及回转轴[C]将数字式深度测量头的测头依次触碰轮胎模具圆周上的1至n号型腔的待加工表面；每当主轴向下运行到达行程Zwp时，记录下对应于该型腔的测量头读数X0i，其中i表示型腔编号；c、由计算机按公式Z0i＝Zwp-X0i，计算出各个型腔所对应的Z0i。
②方案在所述第(1)步和第(2)步之间加一步骤(1a)、将数字式深度测量头对准轮胎模具上的一未加工处，使数字式深度测量头的测头端部与轮胎模具上未加工处的表面触碰，并记录下触碰时的主轴[Z]值Z0及数字式深度测量头的读数X0，由计算机按公式计算出型腔待加工面基准值Zs0＝Z0-X0，并设各个型腔所对应的Z0i均等于Zs0。
4、上述方案中，所述第(4)步骤具体有以下三种较佳的实现方式，以得出超差值ΔWi
第一种先在1至n个型腔的Dsi中求出最大值Dsmax和最小值Dsmin，然后将Dsmax和Dsmin的差值与Wy进行数值比较，得出以下a和b两个结果a、Dsmax-Dsmin≤Wy，则表明1至n号型腔均未超差，它们的超差量ΔWi＝0；b、Dsmax-Dsmin＞Wy，则表明1至n号型腔中有型腔深度超差，接着再对每个型腔一一作出如下判断将Dsmax和Dsi的差值与Wy进行数值比较；若Dsmax-Dsi≤Wy，则表明此第i个型腔的深度未超差，其超差量ΔWi＝0；若Dsmax-Dsi＞Wy，则表明此第i个型腔的深度超差过浅了，其超差量ΔWi＝Dsmax-Dsi-Wy。
第二种先在1至n个型腔的Dsi中求出最大值Dsmax和平均值Dsp，然后将Dsmax和Dsp的差值与Wy进行数值比较，得出以下a和b两个结果a、Dsmax-Dsp≤Wy/2，则以Dsp作为比较值，再对每个型腔一一作如下判断将Dsp和Dsi的差值与Wy进行数值比较；若|Dsp-Dsi|≤Wy/2，则表明此第i个型腔的深度未超差，其超差量ΔWi＝0；若|Dsp-Dsi|＞Wy/2，则表明此第i个型腔的深度超差过浅了，其超差量ΔWi＝Dsp-Dsi-Wy/2；b、Dsmax-Dsp＞Wy/2，则表明有型腔超差过深，此时需将平均值Dsp下移一个量后作为新的平均值Dspx，即Dspx＝Dsmax-Wy/2，使最深的型腔达到要求，然后以Dspx作为比较值，对1至n号型腔进行如下一一判断将Dspx和Dsi的差值与Wy进行数值比较；若Dspx-Dsi≤Wy/2，则表明第i个型腔的深度未超差过浅了，其超差量ΔWi＝0；若Dspx-Dsi＞Wy/2，则表明第i个型腔的深度超差过浅了，其超差量ΔWi＝Dspx-Dsi-Wy/2。
第三种先在1至n个型腔的Dsi中求出平均值Dsp，然后求出各型腔的误差值Wi＝Dsp-Dsi，计算机对所有Wi进行数据筛选，将Wi≤0的型腔组成第一组，将Wi＞0的型腔组成第二组，将第一组型腔的Wi进行数值比较找出数值最大的记作Wsmax，然后将Wsmax的绝对值减去Wy/2得到以下a和b两个结果a、|Wsmax|-Wy/2≤0，则表明第一组型腔的深度未超差，它们的超差量ΔWi＝0；然后对第二组型腔进行如下一一判断将Wi减去Wy/2得出以下两种结果若Wi-Wy/2≤0，则表明此第i个型腔的深度未超差，其超差量ΔWi＝0；若Wi-Wy/2＞0，则表明第i个型腔的深度超差过浅了，其超差量ΔWi＝Wi-Wy/2；b、|Wsmax|-Wy/2＞0，则表明有型腔超差过深，此时需将平均值Dsp下移一个量后作为新的平均值Dspx，即Dspx＝Dsp+|Wsmax|-Wy/2，然后求出各型腔的误差值Wi’＝Dspx-Dsi，计算机对所有Wi’进行数据筛选，将Wi’≤0的型腔组成第三组，将Wi’＞0的型腔组成第四组；第三组型腔的深度未超差，它们的超差量ΔWi＝0，然后只需对第四组型腔进行如下一一判断将Wi’减去Wy/2得出以下两种结果若Wi’-Wy/2≤0，则表明此第i个型腔的深度未超差，其超差量ΔWi＝0；若Wi’-Wy/2＞0，则表明此第i个型腔的深度超差过浅了，其超差量ΔWi＝Wi’-Wy/2。
以上三种换算出超差值的方式中，数第一种最为简便，优先采纳。
本发明技术方案的主旨在于在加工轮胎模具型腔结束后，保持工件(即轮胎模具)在电火花轮胎模加工机上不动，直接利用电火花轮胎模加工机的主轴头的机动运行性能，对其上各个型腔深度进行测量，并由计算机利用测量所获得的数据计算出各个型腔的实际深度，最后以修整浅型腔，而不修整深型腔为原则，判断各型腔深度是否超差，并计算出各型腔的超差量ΔWi。
5、上述方案中，最后得出各型腔的超差量ΔWi，由这超差量即可决定型腔在线测量后的在线修整工序中的修整量，一般来说，修整量为超差量ΔWi的1至1.5倍，最佳是将修整量定为超差量ΔWi的1.1至1.2倍。
6、上述方案中，所述数字式深度测量头是指可以测量深度的仪器，当其测量头触碰到测量面时会回缩，并将测量头回缩量输出为读数，例如数字式百分表、数字式千分表等。
由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点和效果1、由于本发明是在加工后无需拆卸下工件(即轮胎模具)，可直接利用电火花轮胎模加工机的主轴头的机动运行性能，对工件进行在线型腔深度测量，得出超差量，最后即可直接对超差的型腔进行在线修整，使整个加工过程只需一次装夹工件，避免了多次装夹工件的误差，最终有效地提高了型腔深度的加工精度。
2、同样由于本发明为在线测量，使整个加工过程只需一次装夹工件，省时、省力、提高了工作效率。
3、由于本发明在在线测量前还预先测得各待加工处平面至绝对零位之间的距离Z0i，当工件装夹有误差时，即各个Z0i会不相同，然后通过公式Dsi＝(Zw-Xi)-Z0i计算出各型腔的实际深度，即去除了工件装夹误差的影响，得到了各型腔精确的实际深度，使型腔深度测量精确度大大提高。
4、同样由于本发明为在线测量，不用配置机外检测仪器和专职深度检测人员，可节省相应的成本。
附图1为本发明在线深度测量原理图；附图2为本发明电火花轮胎模加工机在在线深度测量状态下的结构示意图；附图3为实施例一中轮胎模加工全过程的流程图；附图4为实施例二中轮胎模加工全过程的流程图；附图5为本发明在线测量中公式(I)的示意图。
上述附图中1、型腔；2、数字式深度测量头；3、工件(轮胎模具)；4、装夹头；5、绝对零位。
具体实施例方式
下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述实施例一参见附图3所示，轮胎模具的具体加工全过程分加工前Z0i的测量、型腔的加工、型腔深度在线测量及修整加工共四个工序进行，具体如下一、未加工前Z0i的测量(Z0i表示第i个型腔位置的待加工平面至绝对零位之间的距离，其中i代表1-n个型腔的编号)，步骤如下a、在电火花轮胎模加工机上的回转盘上装夹好工件(即轮胎模具)，并将主轴Z回绝对零位，在主轴上安装上数字式深度测量头，此处采用百分表(此为较佳方案)；b、设定主轴Z测量待加工平面的运行行程Zwp，Zwp＞绝对零位至型腔待加工平面的最大距离，一般来说当主轴达到Zwp位置时百分表的测量头回缩约百分表的一半量程，此为最佳；设定主轴Z回升值Z0h，Z0h＝X0i+K(K＞0)；接着，利用电火花轮胎模加工机，调用测量程序，以程序控制主轴Z及回转盘转轴C将数字式深度测量头的测量头端部依次触碰轮胎模具圆周上的1至n号型腔的待加工表面；每当测量头下降至Zwp时，记录下对应该型腔的测量头读数X0i，其中i表示型腔编号。
以上步骤b的具体动作过程如附图3中所示，测量过程中，C轴先转动使数字式深度测量头对准第1个待加工的型腔顶平面的位置，然后控制主轴Z，使数字式深度测量头下降至Zwp，数字式深度测量头与型腔的待加工平面(即顶平面)相碰并回缩，测量头输出读数X0i(i＝1)记入计算机；接着控制主轴Z回升Z0h值；接着C轴再转动一个工位，使主轴Z对准第2个型腔位置的待加工平面，主轴Z再下降至Zwp，百分表的测量头与待加工平面相碰并回缩，测量头输出读数X0i(i＝2)记入计算机；按以上过程，测量程序控制电火花轮胎模加工机测量出n个型腔的X0i(i＝n)都记入计算机。
c、由计算机按公式Z0i＝Zwp-X0i，计算出各个型腔所对应的Z0i。
二、型腔的加工，先将数字式深度测量头(即百分表)更换为加工电极，然后调用成型加工程序加工出轮胎模具圆周上的1至n个相同花纹的型腔，此过程为现有技术，在此不再详述；三、型腔深度的在线测量，此为本发明所述的主要技术方案，参见附图3所示，它具体包括如下步骤(1)、装夹测量工具在由电火花轮胎模加工机加工出轮胎模具圆周上1至n号相同花纹的型腔后，拆卸下电火花轮胎模加工机主轴头上的电极，将其更换为数字式深度测量头(本实施例采用百分表)；并且操纵电火花轮胎模加工机的主轴Z回绝对零位，操纵回转轴C，使测量头对准1号型腔并设此时回转盘转轴C的位置为零位；(2)、在线测量设定主轴Z测量型腔深度时的运行行程Zw，Zw＞各型腔底面至绝对零位的最大距离，利用电火花轮胎模加工机，通过程序控制主轴Z及回转轴C将数字式深度测量头依次伸入轮胎模具圆周上1至n号型腔并触碰型腔的底面；每当主轴Z从绝对零位向下运行至Zw时，测量头输出读数Xi，并记入计算机，其中i表示型腔编号；以上步骤(2)的具体动作过程如附图1、附图2、附图3中所示，测量过程中，主轴Z下降至Zw，从而数字式深度测量头2伸入第1号型腔1中与底面触碰，计算机记录下此时数字式深度测量头2的读数Xi(i＝1)，接着控制主轴Z回升Zh，使数字式深度测量头2离开型腔1；接着，C轴再转动一个工位，使主轴Z对准第2号型腔1，主轴Z再下降至Zw，从而数字式深度测量头2伸入第2号型腔中与底面触碰，计算机记录下此时数字式深度测量头2的读数X0i(i＝2)；按以上过程，测量程序控制电火花轮胎模加工机测量出n个型腔的X0i(i＝n)都记入计算机。
(3)、计算由计算机按公式(I)计算出各个型腔的实际深度；如附图5所示，公式(I)为Dsi＝(Zw-Xi)-Z0i式中，Dsi表示第i个型腔1的实际深度；Zw表示主轴Z在测量型腔深度时的运行行程，即主轴下降最低位置至绝对零位5之间的距离；Xi表示在测量第i个型腔1时，测量头2的读数(即测量头2回缩的距离)；Z0i表示预先测得的型腔1的未加工初始面至绝对零位5之间的距离；(4)、换算超差量设各型腔之间深度的允许误差带为Wy，以修整浅型腔，而不修整深型腔为原则，判断各型腔深度是否超差，并计算出超差量ΔWi。具体换算过程如下先在1至n个型腔的Dsi中求出最大值Dsmax和最小值Dsmin，然后将Dsmax和Dsmin的差值与Wy进行数值比较，得出以下a和b两个结果a、Dsmax-Dsmin≤Wy，则表明1至n号型腔均未超差，它们的超差量ΔWi＝0；b、Dsmax-Dsmin＞Wy，则表明1至n号型腔中有型腔深度超差，接着再对每个型腔一一作出如下判断将Dsmax和Dsi的差值与Wy进行数值比较；若Dsmax-Dsi≤Wy，则表明此第i个型腔的深度未超差，其超差量ΔWi＝0；若Dsmax-Dsi＞Wy，则表明此第i个型腔的深度超差过浅了，其超差量ΔWi＝Dsmax-Dsi-Wy。
四、在线修整加工，按上述步骤分析计算得到的各型腔的超差量ΔWi，从而各型腔的在线修整量为ΔWI的(1.1～1.2)倍。将在线修整量输入电火花轮胎模具加工机，再调用在线修整程序，对轮胎模具上的各型腔进行在线修整加工，此过程也为现有技术，在此不再详述。
上述方案中，如附图2所示，数字式深度测量头2是通过装夹头4连接于主轴上的，装夹头4是一种特制夹头，当加工型腔及在线修整加工时，加工电极也是通过该装夹头4连接于主轴上的，通过装夹头4的设计来精确保证数字式深度测量头2和电极替换的定位的一致。
实施例二参见附图4所示，轮胎模具的具体加工全过程分型腔的成型加工、型腔深度的在线测量、及在线修整加工共三个工序进行，具体如下一、型腔成型加工，按程序一次加工出轮胎模具圆周上的1至n个相同花纹的型腔，此过程为现有技术，在此不再详述；二、型腔深度的在线测量，此为本发明所述的主要技术方案，参见附图1、2、4所示，它具体包括如下步骤(1)、装夹测量工具先拆卸下电火花轮胎模加工机主轴头上的电极，将其更换为数字式深度测量头(在此可用百分表)；并且操纵电火花轮胎模加工机的主轴Z回绝对零位，操纵回转盘转轴C，使主轴Z对准第1号型腔并设此时回转盘转轴C的位置为零位；(2)、将数字式深度测量头对准轮胎模具上的一未加工处，然后操纵Z轴下降，使数字式深度测量头的端部与轮胎模具上未加工处的表面触碰，并记录下触碰时的主轴Z值Z0及测量头读数X0，由计算机按公式计算出型腔未加工平面的基准值Zs0＝Z0-X0；(3)、在线测量设定主轴Z测量型腔深度时的运行行程Zw，Zw＞各型腔底面至绝对零位的最大距离，一般来说当主轴达到Zw位置时，数字式深度测量头的测量头回缩约一半量程，此为最佳；设定主轴Z回升值Zh，Zh＝(Zw-Xi)-Zs0+K(K＞0)；利用电火花轮胎模加工机，通过程序控制主轴Z及回转盘转轴C，将数字式深度测量头依次伸入轮胎模具圆周上1至n号型腔并触碰型腔的底面；每当主轴Z下降至Zw时，测量头输出读数Xi，记入计算机，其中i表示型腔编号；以上步骤(2)的具体动作过程如附图4中所示，测量过程中，主轴Z下降至Zw，从而数字式深度测量头伸入第1号型腔中与底面触碰，数字式深度测量头输出读数Xi(i＝1)，由计算机记录下，然后控制主轴Z回升Zh；接着，C轴再转动一个工位，使数字式深度测量头对准第2号型腔，主轴Z再下降至Zw，从而数字式深度测量头伸入第2号型腔中与底面触碰，计算机记录下此时的X0i(i＝2)；按以上过程，程序控制电火花轮胎模加工机测量出n个型腔的X0i(i＝n)都记入计算机。
(3)、计算由计算机按公式(I)计算出各个型腔的实际深度，并设Z0i＝Zs0；公式(I)为Dsi＝(Zw-Xi)-Z0i；如附图5所示，式中，Dsi表示第i个型腔的实际深度；Zw表示主轴Z测量型腔深度时的运行行程，即主轴Z下降最低位置至绝对零位5之间的距离；Xi表示在测量第i个型腔1时，测量头2输出的读数(即测量头2回缩的距离)；(4)、换算超差量设各型腔之间深度的允许误差带为Wy，以修整浅型腔，而不修整深型腔为原则，判断各型腔深度是否超差，并计算出超差量ΔWi。具体换算过程如下先在1至n个型腔的Dsi中求出最大值Dsmax和平均值Dsp，然后将Dsmax和Dsp的差值与Wy进行数值比较，得出以下a和b两个结果a、Dsmax-Dsp≤Wy/2，则以Dsp作为比较值，再对每个型腔一一作如下判断将Dsp和Dsi的差值与Wy进行数值比较；若|Dsp-Dsi|≤Wy/2，则表明此第i个型腔的深度未超差，其超差量ΔWi＝0；若|Dsp-Dsi|＞Wy/2，则表明此第i个型腔的深度超差过浅了，其超差量ΔWi＝Dsp-Dsi-Wy/2；b、Dsmax-Dsp＞Wy/2，则表明有型腔超差过深，此时需将平均值Dsp下移一个量后作为新的平均值Dspx，即Dspx＝Dsmax-Wy/2，然后对1至n号型腔进行如下一一判断将Dspx和Dsi的差值与Wy进行数值比较；若Dspx-Dsi≤Wy/2，则表明此第i个型腔的深度未超差，其超差量ΔWi＝0；若Dspx-Dsi＞Wy/2，则表明此第i个型腔的深度超差过浅了，其超差量ΔWi＝Dspx-Dsi-Wy/2。
三、在线修整加工，按上述步骤分析计算得到的各型腔的超差量ΔWi，从而各型腔的在线修整量为ΔWI的(1.1～1.2)倍。将在线修整量输入电火花轮胎模具加工机，再调用在线修加工程序，对轮胎模具上的各型腔进行在线修整加工，此过程也为现有技术，在此不再详述。
上述方案中，如附图2所示，数字式深度测量头2是通过装夹头4连接于主轴上的，装夹头4是一种特制夹头，当型腔成型加工及在线修整加工时，加工电极也是通过该装夹头4连接于主轴上的，通过装夹头4的设计来精确保证数字式深度测量头2和电极替换的定位的一致。
实施例三轮胎模具的具体加工全过程分加工前Z0i的测量、型腔的成型加工、型腔深度的在线测量、及在线修整加工共四个工序进行，与实施例一的不同之仅在于型腔深度的在线测量步骤中的第(4)步换算超差量的具体方式为先在1至n个型腔的Dsi中求出平均值Dsp，然后求出各型腔的误差值Wi＝Dsp-Dsi，计算机对所有Wi进行数据筛选，将Wi≤0的型腔组成第一组，将Wi＞0的型腔组成第二组，将第一组型腔的Wi进行数值比较找出数值最大的记作Wsmax，然后将Wsmax的绝对值减去Wy/2得到以下a和b两个结果a、|Wsmax|-Wy/2≤0，则表明第一组型腔的深度未超差，它们的超差量ΔWi＝0；然后再对第二组型腔进行如下一一判断将Wi减去Wy/2得出以下两种结果若Wi-Wy/2≤0，则表明此第i个型腔的深度未超差，其超差量ΔWi＝0；若Wi-Wy/2＞0，则表明此第i个型腔的深度超差过浅了，其超差量ΔWi＝Wi-Wy/2；b、|Wsmax|-Wy/2＞0，则表明有型腔超差过深，此时需将平均值Dsp下移一个量后作为新的平均值Dspx，即Dspx＝Dsp+|Wsmax|-Wy/2，然后以该新的平均值Dspx为比较值，求出各型腔的误差值Wi’＝Dspx-Dsi，计算机对所有Wi’进行数据筛选，将Wi’≤0的型腔组成第三组，将Wi’＞0的型腔组成第四组；第三组型腔的深度未超差，它们超差量ΔWi＝0，然后只需对第四组型腔进行如下一一判断将Wi’减去Wy/2得出以下两种结果若Wi’-Wy/2≤0，则表明此第i个型腔的深度未超差，其超差量ΔWi＝0；若Wi’-Wy/2＞0，则表明此第i个型腔的深度超差过浅了，其超差量ΔWi＝Wi’-Wy/2。
其它同实施例一，这里不再赘述。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种电火花轮胎模具加工型腔深度的在线测量方法，其特征在于包括下列步骤(1)、装夹测量工具在由电火花轮胎模加工机加工出轮胎模具圆周上1至n号相同花纹的型腔后，拆卸下电火花轮胎模加工机主轴头上的电极，将其更换为数字式深度测量头；并且操纵电火花轮胎模加工机的主轴[Z]回绝对零位，操纵回转轴[C]，使测量头对准1号型腔并设此时回转盘转轴[C]的位置为零位；(2)、在线测量设定主轴[Z]测量型腔深度时的运行行程Zw，Zw＞各型腔底面至绝对零位的最大距离，利用电火花轮胎模加工机，通过程序控制主轴[Z]及回转轴[C]将数字式深度测量头依次伸入轮胎模具圆周上1至n号型腔并触碰型腔的底面；每当主轴(Z)从绝对零位向下运行至Zw时，测量头输出读数，此时记录下与该型腔相对应的测量头读数Xi，其中i表示型腔编号；(3)、计算由计算机按公式(I)计算出各个型腔的实际深度；公式(I)为Dsi＝(Zw-Xi)-Z0i式中，Dsi表示第i个型腔的实际深度；Zw表示主轴[Z]在测量型腔深度时的运行行程，即主轴下降最低位置至绝对零位之间的距离；Xi表示在测量第i个型腔时，测量头的读数；Z0i表示预先测得的型腔的未加工初始面至绝对零位之间的距离；(4)、换算超差量设各型腔之间深度的允许误差带为Wy，以修整浅型腔，而不修整深型腔为原则，判断各型腔深度是否超差，并计算出超差量ΔWi。
2.根据权利要求1所述的电火花轮胎模具加工型腔深度的在线测量方法，其特征在于所述第(4)步具体为先在1至n个型腔的Dsi中求出最大值Dsmax和最小值Dsmin，然后将Dsmax和Dsmin的差值与Wy进行数值比较，得出以下a和b两个结果a、Dsmax-Dsmin≤Wy，则表明1至n号型腔均未超差，它们的超差量ΔWi＝0；b、Dsmax-Dsmin＞Wy，则表明1至n号型腔中有型腔深度超差，接着再对每个型腔一一作出如下判断将Dsmax和Dsi的差值与Wy进行数值比较；若Dsmax-Dsi≤Wy，则表明此第i个型腔的深度未超差，其超差量ΔWi＝0；若Dsmax-Dsi＞Wy，则表明此第i个型腔的深度超差过浅了，其超差量ΔWi＝Dsmax-Dsi-Wy。
3.根据权利要求1所述的电火花轮胎模具加工型腔深度的在线测量方法，其特征在于所述第(4)步具体为先在1至n个型腔的Dsi中求出最大值Dsmax和平均值Dsp，然后将Dsmax和Dsp的差值与Wy进行数值比较，得出以下a和b两个结果a、Dsmax-Dsp≤Wy/2，则以Dsp作为比较值，再对每个型腔一一作如下判断将Dsp和Dsi的差值与Wy进行数值比较；若|Dsp-Dsi|≤Wy/2，则表明此第i个型腔的深度未超差，其超差量ΔWi＝0；若|Dsp-Dsi|＞Wy/2，则表明此第i个型腔的深度超差过浅了，其超差量ΔWi＝Dsp-Dsi-Wy/2；b、Dsmax-Dsp＞Wy/2，则表明有型腔超差过深，此时需将平均值Dsp下移一个量后作为新的平均值Dspx，即Dspx＝Dsmax-Wy/2，使最深的型腔达到要求，然后以Dspx作为比较值，对1至n号型腔进行如下一一判断将Dspx和Dsi的差值与Wy进行数值比较；若Dspx-Dsi≤Wy/2，则表明第i个型腔的深度未超差过浅了，其超差量ΔWi＝0；若Dspx-Dsi＞Wy/2，则表明第i个型腔的深度超差过浅了，其超差量ΔWi＝Dspx-Dsi-Wy/2。
4.根据权利要求1所述的电火花轮胎模具加工型腔深度的在线测量方法，其特征在于所述第(4)步具体为先在1至n个型腔的Dsi中求出平均值Dsp，然后求出各型腔的误差值Wi＝Dsp-Dsi，计算机对所有Wi进行数据筛选，将Wi≤0的型腔组成第一组，将Wi＞0的型腔组成第二组，将第一组型腔的Wi进行数值比较找出数值最大的记作Wsmax，然后将Wsmax的绝对值减去Wy/2得到以下a和b两个结果a、|Wsmax|-Wy/2≤0，则表明第一组型腔的深度未超差，它们的超差量ΔWi＝0；然后对第二组型腔进行如下一一判断将Wi减去Wy/2得出以下两种结果若Wi-Wy/2≤0，则表明此第i个型腔的深度未超差，其超差量ΔWi＝0；若Wi-Wy/2＞0，则表明第i个型腔的深度超差过浅了，其超差量ΔWi＝Wi-Wy/2；b、|Wsmax|-Wy/2＞0，则表明有型腔超差过深，此时需将平均值Dsp下移一个量后作为新的平均值Dspx，即Dspx＝Dsp+|Wsmax|-Wy/2，然后求出各型腔的误差值Wi’＝Dspx-Dsi，计算机对所有Wi’进行数据筛选，将Wi’≤0的型腔组成第三组，将Wi’＞0的型腔组成第四组；第三组型腔的深度未超差，它们的超差量ΔWi＝0，然后只需对第四组型腔进行如下一一判断将Wi’减去Wy/2得出以下两种结果若Wi’-Wy/2≤0，则表明此第i个型腔的深度未超差，其超差量ΔWi＝0；若Wi’-Wy/2＞0，则表明此第i个型腔的深度超差过浅了，其超差量ΔWi＝Wi’-Wy/2。
5.根据权利要求1所述的电火花轮胎模具加工型腔深度的在线测量方法，其特征在于在由电火花轮胎模加工机加工轮胎模具上的1至n号型腔之前，先进行Z0i的测量，Z0i测量的具体步骤如下a、在电火花轮胎模加工机上的回转盘上装夹好轮胎模具，并在主轴上安装上数字式深度测量头，将主轴[Z]回绝对零位；b、设定主轴[Z]测量待加工平面时的运行行程Zwp，Zwp＞绝对零位至型腔待加工平面的最大距离；利用电火花轮胎模加工机，通过程序控制主轴[Z]及回转盘转轴[C]，将数字式深度测量头依次触碰轮胎模具圆周上的1至n号型腔的待加工表面；每当主轴[Z]达到行程Zwp时，记录下对应该型腔的测量头读数X0i，其中i表示型腔编号；c、由计算机按公式Z0i＝Zwp-X0i，计算出各个型腔位置的待加工表面所对应的Z0i。
6.根据权利要求1所述的电火花轮胎模具加工型腔深度的在线测量方法，其特征在于在所述第(1)步和第(2)步之间加一步骤(1a)、将数字式深度测量头对准轮胎模具上的一未加工处，使数字式深度测量头与轮胎模具上未加工处的表面触碰，并记录下触碰时的主轴[Z]值Z0及测量头读数X0，由计算机按公式计算出型腔顶平面基准值Zs0＝Z0-X0，并设各个型腔所对应的Z0i均等于Zs0。
全文摘要
一种电火花轮胎模具加工型腔深度的在线测量方法，其特征在于包括下列步骤(1)、装夹测量工具；(2)、在线测量；利用电火花轮胎模加工机，通过程序控制主轴[Z]及回转盘转轴[C]将数字式深度测量头依次伸入轮胎模具圆周上1至n号型腔并触碰型腔的底面；当主轴Z运行行程Z
文档编号G01B5/18GK101033934SQ20071002088
公开日2007年9月12日 申请日期2007年4月13日 优先权日2007年4月13日
发明者卢智良, 吴国兴, 叶军, 朱红敏 申请人:苏州电加工机床研究所