是底面（即水平架 34)和侧面（即垂直架35)垂直，但是不局限于此，只要满足：使侧面的面接触式千分表的 接触面平行于机床某一直线轴（如X轴）（也即其中轴线垂直于对应另一直线轴，如Y轴）。
[0068] 所以本装置的这种结构和布局，带来了以下优点：
[0069] 首先，装置本身的结构就决定了两个面接触式千分表的中轴线均与其相关机床伺 服轴轴线平行。这就避免了现行检测装置和方法下人为操纵千分表表杆与相关机床伺服轴 轴线不平行而带来的误差，同时降低了对操作人员技术水平的要求；
[0070] 其次，采用的面接触式千分表及其布局，使得此时球头检棒6的球部与装置的两 个测量端面11、21的接触点的自然就是球头检棒6球部的两个极点，这就避免了现行方法 下的往复移动千分表以找正球的极点位置的繁琐动作，同时避免了装置受外界力影响而产 生的误差；
[0071] 再次，本装置同时采用了两个面接触式千分表在支架3上的这种布局结构，避免 了在球头检棒6的不同方位多次架设千分表的繁琐操作。
[0072] 以上步骤可以看出，利用本标定装置及其标定方法，无需像现行方式下的多次移 动千分表的位置，无需多次变换百分表或千分表的方位，也无需反复移动千分表从而通过 千分表的读数峰值来确定球头检棒的球的极点位置，无需求解复杂的方程式或进行多次反 复检测以修正检测结果。
[0073] 本装置和方法在整个标定和检测全程只需进行初次安放找正即可，其后过程再无 需人工对装置进行干预操作，并且计算极为简单，标定精度高。现行标定检测方式下，完成 整个标定或检测过程，一般地需要一个小时左右，甚至数个小时。而应用本装置和检测方法 10分钟内即可完成，大大提尚了标定效率。
[0074] 以上所述仅为本发明创造的较佳实施例而已，并不用以限制本发明创造，凡在本 发明创造的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明创造 的保护范围之内。
【主权项】
1. 一种五轴联动机床RTCP动态精度标定装置，其特征在于：其包括支架（3)以及安装 在支架（3)上的面接触式千分表一（1)与面接触式千分表二（2);两个面接触式千分表的 中轴线相互垂直并在同一平面内，该装置满足以下公式：山=d 2< r - 3mm，其中，d i为面接 触式千分表一（1)的测量端面到两个面接触式千分表的中轴线的垂直交叉点的距离，(12为 面接触式千分表二（2)的测量端面到两个面接触式千分表的中轴线的垂直交叉点的距离， r为标定用的球头检棒的球头半径。2. 如权利要求1所述的五轴联动机床RTCP动态精度标定装置，其特征在于：支架（3) 具有用于安装面接触式千分表一（1)的安装位一（31)、用于安装面接触式千分表二（2)的 安装位二（32);两个安装位相互垂直构成二维空间。3. 如权利要求2所述的五轴联动机床RTCP动态精度标定装置，其特征在于：支架（3) 包括水平架（34)和垂直架（35)，安装位一（31)设置在水平架（34)上，安装位二（32)设置 在垂直架（35)上。4. 如权利要求3所述的五轴联动机床RTCP动态精度标定装置，其特征在于：水平架 (34)设为底座，该底座用于将该装置固定于机床的工作台上。5. 如权利要求4所述的五轴联动机床RTCP动态精度标定装置，其特征在于：该底座为 带有按钮式磁力开关的磁力座。6. 如权利要求1所述的五轴联动机床RTCP动态精度标定装置，其特征在于：支架（3) 设置有把手。7. 如权利要求1所述的五轴联动机床RTCP动态精度标定装置，其特征在于：支架（3) 为一体式结构。8. -种如权利要求1至7中任意一项所述的五轴联动机床RTCP动态精度标定装置 的五轴联动机床RTCP精度标定方法，五轴包括第一直线轴、第二直线轴、第三直线轴、回转 轴、摆动轴，其中，三个直线轴相互垂直，回转轴与摆动轴为分别以三个直线轴的其中两个 直线轴为中心旋转的旋转轴；其特征在于：其包括以下步骤： 1) 将该装置吸附于机床的工作台上的适当位置，且使面接触式千分表二（2)的中轴线 垂直于机床的摆动轴的回转轴线，运行机床主轴所在的伺服直线轴，使主轴上的球头检棒 的球头球心大致位于两面接触式千分表中轴线的交点处为位置，启动机床RTCP功能，运行 机床的回转轴90°后，将两个面接触式千分表读数置零； 2) 运行机床回转轴180°，读取面接触式千分表二（2)的读数值一，该读数值一的一半 即为回转轴的回转轴线在摆动轴所绕第一直线轴方向上的误差代数值一；关闭机床RTCP 功能，将此误差代数值一按相关数控系统的误差补偿规则写入系统内的相关参数中； 3) 启动机床RTCP功能，运行回转轴至初始位置，运行摆动轴90°，分别读取两个面接 触式千分表的读数值二与读数值三，根据以下公式获得摆动轴的回转轴线在回转轴所绕第 二直线轴和第三直线轴方向上的误差代数值二4与误差代数值三e Y=I1= e e z，I2 =一e Y+ez，其中，Ip I2分别表不面接触式千分表一（1)的读数值二和面接触式千分表二 (2)的读数值三；关闭机床RTCP功能，将e z、e Y按相关数控系统的误差补偿规则写入系统 内的相关参数中； 4) 启动机床RTCP功能，运行摆动轴至初始位置，运行回转轴180°，记录面接触式千分 表（2)的读数值四，该读数值四的一半即为回转轴的回转轴线与摆动轴的回转轴线之间的 正交距离误差代数值四；关闭机床RTCP功能，将误差代数值四按相关数控系统的误差补偿 规则写入系统内的相关参数中； 5)上述四个步骤完成后，则机床的RTCP精度标定工作完成，然后可在RTCP状态下综合 运行机床五轴同时联动，检测机床的RTCP动态精度标定效果。9. 如权利要求8所述的五轴联动机床RTCP精度标定方法，其特征在于：在步骤1)中， 在机床的各种常规精度检测、补偿完成之后，运行机床使机床的各旋转轴置零位，将该装置 放置于机床的工作台上，利用常规千分表将该装置的两个测量端面打直，使两个测量端面 与机床的X轴平行；将该装置固定在工作台上；运行机床的各伺服轴，使安装于机床的主轴 上的球头检棒的球心大致位于两个面接触式千分表的中轴线的垂直交叉点即可。10. 如权利要求8所述的五轴联动机床RTCP精度标定方法，其特征在于：每获得一个 误差代数值，就先关闭机床的RTCP功能，将相应误差代数值写入数控系统的相关参数内； 然后，在进行获得下一个误差代数值的步骤运行之前，再开启机床的RTCP功能。
【专利摘要】本发明公开了一种五轴联动机床RTCP动态精度标定装置及其标定方法。该装置包括支架以及安装在支架上的面接触式千分表一与面接触式千分表二。两个面接触式千分表的中轴线相互垂直并在同一平面内，该装置满足以下公式：d1＝d2≤r－3mm，其中，d1、d2分别为两个面接触式千分表的测量端面到两个面接触式千分表的中轴线的垂直交叉点的距离，r为标定所用仪器球头检棒的球头半径。本发明利用两个面接触式千分表在支架上的布局，避免复杂方程式的求解过程、常规千分表的计算误差和测量几何误差、现行标定方法下的复杂操作，从而大幅提高标定效率、标定精度。本发明还公开了该五轴联动机床RTCP动态精度标定装置的标定方法。
【IPC分类】G01B5/00
【公开号】CN105043190
【申请号】CN201510237819
【发明人】刘新山, 文长明
【申请人】中工科安科技有限公司
【公开日】2015年11月11日
【申请日】2015年5月11日