五轴联动机床rtcp动态精度标定装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型设及一种五轴联动机床RTCP(RotationToolCenter化int，五轴联 动旋转刀尖点编程）动态精度标定装置。
【背景技术】
[0002] 随着我国机床技术的发展，高精度、高效率的五轴机床越来越多地应用于航天、军 工、汽车及一些民用企业等领域，国内也有不少机床制造商研发并生产了五轴机床。不管是 在机床制造商调试五轴机床时，还是机床用户在对机床定期检测或维护时，五轴联动机床 的RTCP精度是极为重要的一项精度指标，尤其是用户对机床的RTCP精度更是有专口、严格 的定期精度检测规范，因为机床的RTCP精度直接影响到工件的加工精度。RTCP精度是衡量 现代五轴联动机床动态精度的重要指标。所W如何提高RTCP的标定、检测精度和效率具有 重大意义。
[0003] 对于五轴联动RTCP动态精度标定或检测，目前国内现行方法多是采用：在机床 的不同方位多次架设百分表或千分表，并且需要在运些不同的方位中多次变换千分表的形 态，然后使机床运行一定的程序动作，参考百分表或者千分表的读数差分析得出结果数值 补入系统内。由于现行方法中所使用装置的制约，其标定或检测方法中存在不可避免的计 算误差和测量几何误差，从而所得数据不能一次测量的十分准确，从而影响参数补偿的精 确度和效率，而调试人员也不得不多次反复进行检测、补正，W对精度误差进行评估、校正。
[0004] 同时，实用新型人注意到：有个别著述提及专口的设计装置不用多次架设千分表， 但却需要多次反复移动千分表的位置W使千分表对正标定所用仪器球头检棒的球头的极 点位置，运样的装置同样没有摆脱现行方法中使用常规千分表的某些限制。 【实用新型内容】 阳0化]基于上述缺陷，本实用新型提供一种五轴联动机床RTCP动态精度标定装置，利用 本实用新型进行五轴联动RTCP动态精度标定或检测，其过程非常简洁、方便，利用两个面 接触式千分表在支架空间上的布局，巧妙地避免了复杂方程式的求解过程，避免了常规千 分表的计算误差和测量几何误差；同时避免了现行标定方法下的复杂操作，从而大幅提高 了标定效率，提高了标定精度。
[0006] 本实用新型的解决方案是：一种五轴联动机床RTCP动态精度标定装置，其包括支 架（3)W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W下公式：di=d2《r- 3mm， 其中，di为面接触式千分表一（I)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，d2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为标定所用球头检棒的球头半径。
[0007] 作为上述方案的进一步改进，支架（3)包括用于安装面接触式千分表一（1)的水 平架（34)和用于安装面接触式千分表二（2)的垂直架（35)。
[0008] 进一步地，水平架（34)和垂直架（35)的连接处设置有光滑的过渡面。
[0009] 进一步地，水平架（34)和垂直架（35)相互垂直构成二维空间。
[0010] 进一步地，水平架（34)具有用于安装面接触式千分表一（1)的安装位一（31)，垂 直架（35)具有用于安装面接触式千分表二（2)的安装位二（32)。
[0011] 优选地，两个安装位相互垂直构成二维空间。
[0012] 进一步地，水平架（34)设为底座，该底座用于将该装置定位在机床的回转工作台 上。
[0013] 作为上述方案的进一步改进，支架（3)设有底座，该底座用于将该装置定位在机 床的回转工作台上。
[0014] 优选地，该底座为带有按钮式磁力开关的磁力座。
[0015] 作为上述方案的进一步改进，支架（3)设置有把手。
[0016] 与现行或传统的标定装置和检测方法相比，本实用新型装置和方法具有如下优 点：操作方便简易，省时、省力；标定或检测精度高；标定或检测效率高。
[0017] 本装置的优点具体表现如下：
[0018] 一、使用方便，应用范围广：装置简捷、结构紧凑，体积小，不仅适合小型五轴加工 中屯、，不会产生干设、超程等，又适合大型龙口等五轴机床。外形简洁，且便于人手的取放；
[0019] 二、精度高，表现在：1.不需要求解复杂的方程式，也不存在现行检测方法中的误 差项，从而也就不需要对检测结果进行反复检测、修正；2、不存在因千分表表尖的球头半径 而引起的误差；3、不存在因为手动放置千分表，而使得测量表杆与相关直线轴不平行引起 的误差；4、标定或测量全程无需手动对装置的干预，避免了外界施力因素对装置的干扰所 带来的测量误差；
[0020] S、操作方便简易，标定效率高，表现在：1、不需要反复移动千分表，W利用其峰值 来找正标定所用球头检棒的球头的球极点；2、不需要反复架设千分表在机床工作台上的位 置和变换千分表的状态；3、不需要反复调整并且是在每个不同的位置都要调整千分表方 位，W使表杆尽可能地平行于机床某伺服轴，本装置只需一次放置并将其侧面与机床某一 直线轴平行即可；4、计算简单，独有的面接触式千分表装置避免了复杂的方程式的求解或 近似取舍；同时由于不存在计算误差项及几何误差项，从而本标定装置不需要反复检测、修 正结果。
【附图说明】
[0021] 图1是本实用新型五轴联动机床RTCP动态精度标定装置的立体结构示意图。
[0022] 图2为图1的主视图。
[0023] 图3为图1的应用示意图。
[0024] 图4为图3的部分动态过程示意图。
[00巧]图5为现行标定方法下的一项误差来源示意图。 阳0%] 图6为图5的局部放大示意图。
【具体实施方式】
[0027] 为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，W下结合附图及实施 例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用W解释 本实用新型，并不用于限定本实用新型。
[0028] 请一并参阅图1及图2,本实用新型较佳实施例提出的五轴联动机床RTCP动态精 度标定装置包括支架3W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。
[0029]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W下公式：di=d2《r- 3mm，其中，d1为面接触式千分表一 1的测量端面11到两个面接触式千分表的 中轴线的垂直交叉点的距离，d2为面接触式千分表二2的测量端面21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（一般为15mm)。 两个测量端面11、12到交叉点的距离要<15mm，运才能保证当球头检棒的球头球屯、大致位 于交叉点上时（准确地去将球头检棒球屯、置于交叉点上是比较麻烦的，但是本装置的面接 触式能保证即使球屯、与交叉点有一定的位置误差也是没有关系的。），同时将两个面接触式 千分表的测量杆（即测量端面，测量端面位于的测量杆是可W伸缩的，只有压进去，千分表 才有读数）压入一部分，从而使两个面接触式千分表就有了读数。
[0030] 只要在满足W上条件下，支架3就可W随意拓展设置。在本实施例中，支架3包括 水平架34和垂直架35。水平架34设为底座，该底座用于将该装置定位在机床的工作台上。 为了方便实用该装置，底座为带有按钮式磁力开关4的磁力座。运样，使用该装置时，只需 要把底座放置在工作台上，工作台上一般都是金属材质，因此，等定好预计方位后，只需通 过按钮式磁力开关4即可方便启动磁力座的磁性，就可使支架3稳定地、牢固地吸附在工作 台上。磁力开关4的按钮式设计可W避免在开启磁力座的磁性功能时，因装置受力而产生 的底座的偏移及其引起的不必