一种数控机床转台位置无关几何误差的测量方法及系统技术方案

本申请公开了一种数控机床转台位置无关几何误差的测量方法，测量方法包括将第一球座固定在转台的第一位置，并将第二球座固定于数控机床的移动轴上；转动转台并记录转台转动各个角度时第一球杆仪读数得到位置无关位移几何位移误差；调整第二球座的位置使连杆与所述转台平行；转动转台并记录转台转动时的第二球杆仪读数；根据第二球杆仪读数和位置无关位移几何误差计算位置无关角度几何误差。本方法能够解耦转台位置无关位移几何误差和位置无关角度几何位移误差的辨识，提高对位置无关几何误差的测量精度。本申请还公开了一种数控机床转台位置无关几何误差的测量系统、测量装置及一种计算机可读存储介质，具有以上有益效果。

A method and system for measuring geometric irregularity of NC machine turntable position independent

A method of measuring the position independent geometric error of a CNC machine tool table is disclosed in this application. The measurement method includes the first position of the first ball seat on the first position of the turntable and the second ball seat on the moving axis of the CNC machine tool. Shift geometric displacement error; adjust the position of the second ball seat to make the connecting rod parallel to the turntable; rotate the turntable and record the second ball bar readings when rotating the turntable; calculate the geometric error of the position independent angle according to the readings of the second sphere instrument and the geometric error of the position independent displacement. This method can decouple the geometric error of the position independent displacement and the position independent angle, and improve the measurement accuracy of the position independent geometric error. The application also discloses a measuring system, a measuring device and a computer readable storage medium for the position independent geometric error of a CNC machine tool turntable, which has the beneficial effect.

【技术实现步骤摘要】
一种数控机床转台位置无关几何误差的测量方法及系统
本专利技术涉及数控机床领域，特别涉及一种数控机床转台位置无关几何误差的测量方法、系统、一种计算机可读存储介质及一种数控机床转台位置无关几何误差测量装置。
技术介绍
多轴数控机床转台的位置无关几何误差包含2项位置无关角度几何误差和2项位置无关位移几何误差，共4项基本几何误差。现有技术中，主要是通过将球杆仪摆放在六个位置，测量出转台的4项几何误差进而辨识位置无关几何误差，即同时对2项位置无关角度几何误差和2项位置无关位移几何误差进行辨识，但是现有技术中所使用的方法存在辨识矩阵的量纲不一致现象，容易导致矩阵条件数较大，致使辨识方法对测量仪器误差敏感。因此，如何屏蔽位置无关几何误差中各位置无关角度几何误差和位置无关位移几何误差的相互干扰，并提高对位置无关几何误差的测量精度，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。
技术实现思路
本申请的目的是提供一种数控机床转台位置无关几何误差的测量方法、系统、一种计算机可读存储介质及一种数控机床转台位置无关几何误差测量装置，能够屏蔽位置无关几何误差中各位置无关角度几何误差和位置无关位移几何误差的相互干扰，并提高对位置无关几何误差的测量精度。为解决上述技术问题，本申请提供一种数控机床转台位置无关几何误差的测量方法，该测量方法包括：将球杆仪的第一球座固定在转台的第一位置，并将所述球杆仪的第二球座固定于数控机床的移动轴上；其中，连接所述第一球座与所述第二球座的连杆的延长线通过所述转台的中心点；转动所述转台，并记录所述转台转动各个角度时所述球杆仪的第一球杆仪读数；根据所述第一球杆仪读数计算位置无关位移几何误差；调整所述第二球座的位置，使所述连杆与所述转台平行；转动所述转台，并记录所述转台转动各个角度时所述球杆仪的第二球杆仪读数；根据所述第二球杆仪读数和所述位置无关位移几何误差计算位置无关角度几何误差。可选的，在转动所述转台之前，还包括：调整所述移动轴的位置以使所述第一球座的球心与所述第二球座的球心的连线与所述连杆重合。可选的，转动所述转台，并记录所述转台转动各个角度时所述球杆仪的第一球杆仪读数包括：转动所述转台一周，并记录所述转台转动各个角度时所述球杆仪的第一球杆仪读数。可选的，根据所述第一球杆仪读数计算位置无关位移几何误差包括：根据所述转台转过(0°，180°]时所记录的第一球杆仪读数和所述转台转过(180°，360°]时所记录的第一球杆仪读数得到第一数量关系；根据所述转台转过(-90°，90°]时所记录的第一球杆仪读数和所述转台转过(90°，270°]时所记录的第一球杆仪读数得到第二数量关系；根据所述第一数量关系和所述第二数量关系得到所述位置无关位移几何误差；其中，所述第一数量关系和所述第二数量关系均为所述第一球杆仪读数与所述位置无关位移几何误差的数量关系。可选的，转动所述转台，并记录所述转台转动各个角度时所述球杆仪的第二球杆仪读数包括：转动所述转台一周，并记录所述转台转动各个角度时所述球杆仪的第二球杆仪读数。可选的，根据所述第二球杆仪读数和所述位置无关位移几何误差计算位置无关角度几何误差包括：根据所述转台转过(0°，180°]至时所记录的第二球杆仪读数和所述转台转过(180°，360°]时所记录的第二球杆仪读数得到第三数量关系；根据所述转台转过(-90°，90°]时所记录的第二球杆仪读数和所述转台转过(90°，270°]时所记录的第二球杆仪读数得到第四数量关系；根据所述第三数量关系、所述第四数量关系和所述位置无关位移几何误差计算所述位置无关角度几何误差；其中，所述第三数量关系和所述第四数量关系均为所述第二球杆仪读数与所述位置无关位移几何误差及位置无关角度几何误差的数量关系。本申请还提供了一种数控机床转台位置无关几何误差的测量系统，该测量系统包括：第一位置调整模块，用于将球杆仪的第一球座固定在转台的第一位置，并将所述球杆仪的第二球座固定于数控机床的移动轴上；其中，连接所述第一球座与所述第二球座的连杆的延长线通过所述转台的中心点；第一记录模块，用于转动所述转台，并记录所述转台转动各个角度时所述球杆仪的第一球杆仪读数；位置无关位移几何误差计算模块，用于根据所述第一球杆仪读数计算位置无关位移几何误差；第二位置调整模块，用于调整所述第二球座的位置，使所述连杆与所述转台平行；第二记录模块，用于转动所述转台，并记录所述转台转动各个角度时所述球杆仪的第二球杆仪读数；位置无关角度几何误差计算模块，用于根据所述第二球杆仪读数和所述位置无关位移几何误差计算位置无关角度几何误差。可选的，还包括：球心调整模块，用于调整所述移动轴的位置以使所述第一球座的球心与所述第二球座的球心的连线与所述连杆重合。本申请还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序执行时实现上述数控机床转台位置无关几何误差的测量方法执行的步骤。本申请还提供了一种数控机床转台位置无关几何误差测量装置，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器调用所述存储器中的计算机程序时实现上述数控机床转台位置无关几何误差的测量方法执行的步骤。本专利技术提供了一种数控机床转台位置无关几何误差的测量方法将球杆仪的第一球座固定在转台的第一位置，并将所述球杆仪的第二球座固定于数控机床的移动轴上；其中，连接所述第一球座与所述第二球座的连杆的延长线通过所述转台的中心点；转动所述转台，并记录所述转台转动各个角度时所述球杆仪的第一球杆仪读数；根据所述第一球杆仪读数计算位置无关位移几何误差；调整所述第二球座的位置，使所述连杆与所述转台平行；转动所述转台，并记录所述转台转动各个角度时所述球杆仪的第二球杆仪读数；根据所述第二球杆仪读数和所述位置无关位移几何误差计算位置无关角度几何误差。本方法通过两种球杆仪的测量方式对转台的位置无关几何误差进行了测量，球杆仪具有对轴向误差敏感对切向误差屏蔽的特点。当连杆的延长线通过所述转台的中心点时，可以有效的屏蔽位置无关角度几何误差只测量出位置无关位移几何误差；当连杆的延长线水平时，球杆仪能够测量位置无关位移几何误差和位置无关角度几何误差，由于已经得到位置无关位移几何误差因此可以进一步得到位置无关角度几何误差。其中，位置无关几何误差可以分为位置无关角度几何误差和位置无关位移几何误差，因此本方案能够屏蔽位置无关几何误差中各位置无关角度几何误差和位置无关位移几何误差的相互干扰，并提高对位置无关几何误差的测量精度。本申请同时还提供了一种数控机床转台位置无关几何误差的测量系统、一种计算机可读存储介质和一种数控机床转台位置无关几何误差测量装置，具有上述有益效果，在此不再赘述。附图说明为了更清楚地说明本申请实施例，下面将对实施例中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本申请实施例所提供的一种数控机床转台位置无关几何误差的测量方法的流程图；图2为球杆仪的结构示意图；图3为本申请实施例所提供的另一种数控机床转台位置无关几何误差的测量方法的流程图；图4为第一次测量球杆仪摆放位置和连杆方向示意图；图5为第二次测量球杆仪摆放位置和本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种数控机床转台位置无关几何误差的测量方法，其特征在于，包括：将球杆仪的第一球座固定在转台的第一位置，并将所述球杆仪的第二球座固定于数控机床的移动轴上；其中，连接所述第一球座与所述第二球座的连杆的延长线通过所述转台的中心点；转动所述转台，并记录所述转台转动各个角度时所述球杆仪的第一球杆仪读数；根据所述第一球杆仪读数计算位置无关位移几何误差；调整所述第二球座的位置，使所述连杆与所述转台平行；转动所述转台，并记录所述转台转动各个角度时所述球杆仪的第二球杆仪读数；根据所述第二球杆仪读数和所述位置无关位移几何误差计算位置无关角度几何误差。

【技术特征摘要】
1.一种数控机床转台位置无关几何误差的测量方法，其特征在于，包括：将球杆仪的第一球座固定在转台的第一位置，并将所述球杆仪的第二球座固定于数控机床的移动轴上；其中，连接所述第一球座与所述第二球座的连杆的延长线通过所述转台的中心点；转动所述转台，并记录所述转台转动各个角度时所述球杆仪的第一球杆仪读数；根据所述第一球杆仪读数计算位置无关位移几何误差；调整所述第二球座的位置，使所述连杆与所述转台平行；转动所述转台，并记录所述转台转动各个角度时所述球杆仪的第二球杆仪读数；根据所述第二球杆仪读数和所述位置无关位移几何误差计算位置无关角度几何误差。2.根据权利要求1所述测量方法，其特征在于，在转动所述转台之前，还包括：调整所述移动轴的位置以使所述第一球座的球心与所述第二球座的球心的连线与所述连杆重合。3.根据权利要求1所述测量方法，其特征在于，转动所述转台，并记录所述转台转动各个角度时所述球杆仪的第一球杆仪读数包括：转动所述转台一周，并记录所述转台转动各个角度时所述球杆仪的第一球杆仪读数。4.根据权利要求3所述测量方法，其特征在于，根据所述第一球杆仪读数计算位置无关位移几何误差包括：根据所述转台转过(0°，180°]时所记录的第一球杆仪读数和所述转台转过(180°，360°]时所记录的第一球杆仪读数得到第一数量关系；根据所述转台转过(-90°，90°]时所记录的第一球杆仪读数和所述转台转过(90°，270°]时所记录的第一球杆仪读数得到第二数量关系；根据所述第一数量关系和所述第二数量关系得到所述位置无关位移误差；其中，所述第一数量关系和所述第二数量关系均为所述第一球杆仪读数与所述位置无关位移几何误差的数量关系。5.根据权利要求1所述测量方法，其特征在于，转动所述转台，并记录所述转台转动各个角度时所述球杆仪的第二球杆仪读数包括：转动所述转台一周，并记录所述转台转动各个角度时所述球杆仪的第二球杆仪读数。6.根据权利要求5所述测量方法，其特征在于，根据所述第二球杆仪读数和所述位置...

【专利技术属性】
技术研发人员：夏鸿建，彭伟超，欧阳祥波，陈新度，
申请(专利权)人：广东工业大学，
类型：发明
国别省市：广东,44