机床转台装配精度自动检测方法、数控机床及存储介质与流程

本发明涉及机床检测，尤其是涉及一种机床转台装配精度自动检测方法、数控机床及存储介质。

背景技术：

1、随着制造业向高精度、高效率方向发展，五轴联动数控机床，特别是配备双摆台结构的五轴机床，在航空航天、模具制造、精密医疗器械等领域得到了广泛应用。作为这类机床核心部件的双摆转台的装配精度，直接决定了最终加工零件的几何精度，尤其是空间曲面和同轴类特征的加工质量。

2、目前，行业内对于双摆转台装配精度的检验，普遍采用“试切-检测”的传统方法。具体为，首先在机床上试切一个具有同轴特征的标准测试件，然后将该试切件拆卸下来，送至三坐标测量机进行精密测量，最后根据测量报告反向分析机床转台的精度问题。然而，该方法存在以下明显不足：

3、第一，效率低下。整个流程涉及试切加工、零件拆卸、送检、三坐标测量、数据分析等多个环节，耗时较长，严重影响了机床的调试和生产准备周期。

4、第二，干扰因素多。试切过程中的刀具磨损、切削参数波动、冷却液影响，以及三坐标测量过程中的人工装夹、找正等操作，均引入了大量不可控的人为和物理干扰因素，导致误差源复杂，难以准确分离出转台本身的精度问题。

5、第三，分析困难。由于干扰因素众多，最终得到的测量结果是多种误差耦合的综合体现，技术人员很难快速、准确地判断出导致加工超差的主要原因是转台的几何装配误差，还是其他工艺系统误差，使得问题定位和精度调整缺乏明确方向。

6、因此，亟需一种能够高效、准确、自动化地检验立加转台装配精度的新方法，以克服现有技术中的诸多弊端。

技术实现思路

1、为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种机床转台装配精度自动检测方法、数控机床及存储介质，具有提高检测效率和检测方便度的优点。

2、本发明的目的采用如下技术方案实现：

3、根据本公开实施例的第一方面，提供一种机床转台装配精度自动检测方法，包括：

4、将标准球头通过工装固定于双摆台五轴机床的工作台面上；

5、在转台的a轴和c轴均处于零位姿态下，标定所述标准球头的球心位置坐标，并将其设定为基准工件坐标系的原点；

6、启动自动检测程序，控制所述转台的a轴侧倾至预设角度，并在该姿态下，控制所述c轴依次旋转至多个不同的预设角度；

7、在每个预设的c轴角度下，利用机床测头自动探测所述标准球头的球心在x轴方向的实际坐标值；

8、将每个c轴角度下探测到的实际x轴坐标值与理论计算值进行自动比对，计算出x向偏差值；

9、将计算出的多个x向偏差值自动记录并存储至预设的宏变量中，以表征所述转台的装配几何精度。

10、在一些示例性的实施方式中，所述标定所述标准球头的球心位置坐标具体包括：

11、在a轴和c轴均为0度时，通过手动方式找到球心的大致位置并粗设定基准工件坐标系，再启用机床测头自动测定球心位置并精设定基准工件座标系。

12、在一些示例性的实施方式中，所述a轴侧倾的预设角度设置为90度。

13、在一些示例性的实施方式中，所述理论计算值是基于机床的理想几何模型，在假定转台装配无误差的情况下，由机床控制系统计算得出的标准球头球心在对应c轴角度下的x轴坐标。

14、在一些示例性的实施方式中，宏变量至少包括#101至#108，分别对应不同c轴角度下的x向偏差值。

15、在一些示例性的实施方式中，所述宏变量中#101至#108八个变量，分别对应c轴在0°、45°、90°、135°、180°、225°、270°和315°八个角度位置下的x向偏差值。

16、在一些示例性的实施方式中，还包括：根据所述宏变量中记录的x向偏差值的大小及分布规律，判断所述转台的装配精度是否满足预设的几何精度要求。

17、在一些示例性的实施方式中，所述x向偏差值与所述转台的装配几何精度呈反相关。

18、根据本公开实施例的第二方面，提供一种数控机床，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机可读指令，所述计算机可读指令被所述处理器执行时，使得所述处理器执行如第一方面所述机床转台装配精度自动检测方法的步骤。

19、根据本公开实施例的第三方面，提供一种存储介质，所述存储介质中存储有计算机可读指令，所述计算机可读指令被一个或多个处理器执行时，使得一个或多个处理器执行如第一方面所述机床转台装配精度自动检测方法的步骤。

20、综上所述，相比现有技术，本发明具有如下有益效果：

21、本发明实施例通过提供一种机床转台装配精度自动检测方法、数控机床及存储介质，其中，该检测方法包括：将标准球头通过工装固定于双摆台五轴机床的工作台面上；在转台的a轴和c轴均处于零位姿态下，标定所述标准球头的球心位置坐标，并将其设定为基准工件坐标系的原点；启动自动检测程序，控制所述转台的a轴侧倾至预设角度，并在该姿态下，控制所述c轴依次旋转至多个不同的预设角度；在每个预设的c轴角度下，利用机床测头自动探测所述标准球头的球心在x轴方向的实际坐标值；将每个c轴角度下探测到的实际x轴坐标值与理论计算值进行自动比对，计算出x向偏差值；将计算出的多个x向偏差值自动记录并存储至预设的宏变量中，以表征所述转台的装配几何精度。通过上述方法，利用机床测头自动探测，将检测环节集成在机床本体上完成，缩短了整体的检测流程，有效提高了检测效率，通过计算x向偏差值评估转台装配几何精度，不仅能够给出精度是否合格的检测结果，还能够将这些数据提供为维修人员，作为针对性机械调整的依据，避免盲目地反复试切，有效减少试切频率，进而提升五轴机床在任意角度下加工的位置精度。

1.一种机床转台装配精度自动检测方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的机床转台装配精度自动检测方法，其特征在于，所述标定所述标准球头的球心位置坐标具体包括：

3.根据权利要求1所述的机床转台装配精度自动检测方法，其特征在于，所述a轴侧倾的预设角度设置为90度。

4.根据权利要求1所述的机床转台装配精度自动检测方法，其特征在于，所述理论计算值是基于机床的理想几何模型，在假定转台装配无误差的情况下，由机床控制系统计算得出的标准球头球心在对应c轴角度下的x轴坐标。

5.根据权利要求1所述的机床转台装配精度自动检测方法，其特征在于，宏变量至少包括#101至#108，分别对应不同c轴角度下的x向偏差值。

6.根据权利要求5所述的机床转台装配精度自动检测方法，其特征在于，所述宏变量中#101至#108八个变量，分别对应c轴在0°、45°、90°、135°、180°、225°、270°和315°八个角度位置下的x向偏差值。

7.根据权利要求1所述的机床转台装配精度自动检测方法，其特征在于，还包括：根据所述宏变量中记录的x向偏差值的大小及分布规律，判断所述转台的装配精度是否满足预设的几何精度要求。

8.根据权利要求7所述的机床转台装配精度自动检测方法，其特征在于，所述x向偏差值与所述转台的装配几何精度呈反相关。

9.一种数控机床，其特征在于，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机可读指令，所述计算机可读指令被所述处理器执行时，使得所述处理器执行如权利要求1至8中任一项权利要求所述机床转台装配精度自动检测方法的步骤。

10.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质中存储有计算机可读指令，所述计算机可读指令被一个或多个处理器执行时，使得一个或多个处理器执行如权利要求1至8中任一项权利要求所述机床转台装配精度自动检测方法的步骤。