一种机床Z轴重复定位误差的测量方法与流程

本发明涉及超精密加工中机床z轴重复定位误差的精度检测，特别是涉及一种机床z轴重复定位误差的测量方法。

背景技术：

1、机床z轴在往复运动过程中，一般会与设定的理论移动距离有一定偏差，称之为机床z轴重复定位误差。机床z轴重复定位误差直接影响z轴加工精度，对工件加工质量起到关键作用，因此合理测定机床z轴重复定位误差至关重要。

2、现有技术如申请号为202020417441.2的实用新型和申请号为202110486553.2的发明专利，通过在机床上更换专用测量装置(如申请号为202020417441.2中的精密接触开关和数显微分尺，申请号为202110486553.2中的激光光源和psd位移实时检测硬件系统)的方式测量机床z轴重复定位精度；随着使用时间的延长，机床z轴重复定位精度会发生变化，所以随时监测机床z轴重复定位精度，并根据当前的机床z轴重复定位精度适应性的调整生产工艺，以确保零部件的生产精度很有必要；而上述的测量方式由于需要更换专用的测量装置，存在①专用检测设备价格昂贵，②测量空间要求高，③测量方法的专业度要求高，④更换专用测量装置需要拆卸原机床中的若干零部件等问题，并不适用于对机床z轴重复定位精度的日常监测。

3、因此，亟需开发一种低成本、操作简便的机床z轴重复定位误差测量方法，用于对机床z轴重复定位精度的日常监测。

技术实现思路

1、本发明的目的在于针对现有技术中的缺陷和不足，提供一种机床z轴重复定位误差的测量方法，在对机床z轴重复定位误差检测时，不需要将机床的加工刀具或其他结构更换为专用测量装置，相对于现有技术中需要更换专用测量装置的测量方法，降低了检测成本，省去了更换测量装置的工序，简化了测量步骤，专业度要求低，普通的技术人员即可操作，便于对机床z轴重复定位精度的日常监测。

2、为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

3、本发明提供一种机床z轴重复定位误差的测量方法，包括以下内容：

4、s1采用刀尖半径为r的圆弧刃口车刀在工件的基准平面上加工出若干弧形槽，加工若干弧形槽时的z向理论进给量h0保持一致；

5、s2采用检测精度为1μm的光学影像仪测量s1中加工出的若干弧形槽的宽度d；

6、s3计算加工若干弧形槽时的z向实际进给量h1；

7、

8、s4对比z向实际进给量h1和z向理论进给量h0的差值，得出z轴重复定位精度，统计z轴定位误差；

9、优选地，在加工弧形槽之前，采用所述圆弧刃口车刀在工件上加工出所述基准平面；

10、优选地，s1中采用统一的切槽程序加工若干所述弧形槽；

11、优选地，z向理论进给量根据需求进行确定；

12、优选地，加工出所述弧形槽后，将工件移至光学影像仪所在的工位，依次测量所述弧形槽的宽度；

13、优选地，所述刀尖半径根据需求进行确定；

14、优选地，在所述基准平面上至少加工3组弧形槽；

15、优选地，z轴重复定位精度＝h0-h1；

16、优选地，所述弧形刃口车刀的材质为金刚石。

17、本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：

18、1、直接测量弧形槽的z向实际进给量，其测量准确性不仅受限于测量工具的检测精度，也受限于不能准确的找出弧形槽的最大深度，即直接测量弧形槽的z向实际进给量测量误差较大，测量结果不准确，为解决这一问题，以提高弧形槽的z向实际进给量的检测精度，本申请采用通过精度较高的光学影像仪先测出弧形槽的宽度d，再间接的计算出弧形槽的z向实际进给量的测量方式，因为光学影像仪的精度为1μm，检测精度较高，按此方法计算对重复定位精度影响值可忽略不计，所以通过间接计算得出的弧形槽z向实际进给量的误差要小于直接测量得出的弧形槽z向实际进给量的误差，从而提高得出的机床z轴重复定位误差的准确性。

19、2、本发明提供的测量方法，在对机床z轴重复定位误差检测时，不需要将机床的加工刀具或其他结构更换为专用测量装置，相对于现有技术中需要更换专用测量装置的测量方法，降低了检测成本，省去了更换测量装置的工序，简化了测量步骤，专业度要求低，普通的技术人员即可操作，便于对机床z轴重复定位精度的日常监测。

技术特征：

1.一种机床z轴重复定位误差的测量方法，其特征在于：包括以下内容：

2.根据权利要求1所述的机床z轴重复定位误差的测量方法，其特征在于：在加工弧形槽之前，采用所述圆弧刃口车刀在工件上加工出所述基准平面。

3.根据权利要求1所述的机床z轴重复定位误差的测量方法，其特征在于：s1中采用统一的切槽程序加工若干所述弧形槽。

4.根据权利要求1所述的机床z轴重复定位误差的测量方法，其特征在于：z向理论进给量根据需求进行确定。

5.根据权利要求1所述的机床z轴重复定位误差的测量方法，其特征在于：加工出所述弧形槽后，将工件移至光学影像仪所在的工位，依次测量所述弧形槽的宽度。

6.根据权利要求1所述的机床z轴重复定位误差的测量方法，其特征在于：所述刀尖半径r根据需求进行确定。

7.根据权利要求1所述的机床z轴重复定位误差的测量方法，其特征在于：在所述基准平面上至少加工3组弧形槽。

8.根据权利要求1所述的机床z轴重复定位误差的测量方法，其特征在于：z轴重复定位精度＝h0-h1。

9.根据权利要求1所述的机床z轴重复定位误差的测量方法，其特征在于：所述弧形刃口车刀的材质为金刚石。

技术总结
本发明公开了一种机床Z轴重复定位误差的测量方法，属于机床Z轴重复定位误差的精度检测技术领域，包括以下内容：S1采用刀尖半径为R的圆弧刃口车刀在工件的基准平面上加工出若干弧形槽，加工若干弧形槽时的Z向理论进给量H<subgt;0</subgt;保持一致；S2采用检测精度为1μm的光学影像仪测量S1中加工出的若干弧形槽的宽度D；S3计算加工若干弧形槽时的Z向实际进给量H<subgt;1</subgt;；S4对比Z向实际进给量H<subgt;1</subgt;和Z向理论进给量H<subgt;0</subgt;的差值，得出Z轴重复定位精度，统计Z轴定位误差；采用上述测量方法，不仅能提高机床Z轴重复定位误差的检测准确性，而且相对于需要更换专用测量装置的方式，降低了检测成本，提高了操作便捷性，便于日常对机床Z轴重复定位误差的监测。

技术研发人员：李省伟,钱骏超,韩冬,李继林
受保护的技术使用者：超丰微纳科技（宁波）有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15