一种基于带坐标检测功能的数控机床的面型加工方法技术

本发明专利技术公开了一种基于带坐标检测功能的数控机床的面型加工方法，数控机床包括机身、工件承台和加工头，工件承台通过第一驱动装置以至少能在X向上调节位移的方式安装在机身上，加工头通过第二驱动装置以至少能在Y向和Z向上分别独立调节位移的方式安装在机身上，第二驱动装置或加工头上安装有用于检测工件坐标的坐标测头；面型加工方法包括以下安装工件、检测多个点的坐标并计算获得工件的中心位置坐标、根据中心位置坐标确定加工坐标系和基于加工坐标系进行加工的步骤。本发明专利技术可降低人工劳动强度、提高工件安装效率和整体加工效率，同时避免人工定位容易产生误差的问题，利于提高抛光加工精度。于提高抛光加工精度。于提高抛光加工精度。

【技术实现步骤摘要】
一种基于带坐标检测功能的数控机床的面型加工方法


[0001]本专利技术涉及面型加工处理
，具体涉及一种基于带坐标检测功能的数控机床的面型加工方法。

技术介绍

[0002]采用数控机床对工件进行面型加工时，常用的加工头有抛光盘、抛光轮、砂轮、离子源、车刀等形式。现有数控机床在对工件进行抛光加工时，需要先将工件安装定位在工件承台上预设的坐标位置才能进行准确的加工，目前做法都是人工手动调节工件以使其处于该预设坐标位置，在这过程中需要人工反复的对工件位置进行修正调整，存在人工劳动强度大、效率低的问题，且人工调整仍然存在误差，这也会影响后续加工的精度和效率。

技术实现思路

[0003]本专利技术要解决的技术问题是克服现有技术存在的不足，提供一种基于带坐标检测功能的数控机床的面型加工方法，以降低人工劳动强度、提高工件安装效率和整体加工效率，同时避免人工定位容易产生误差的问题，利于提高抛光加工精度。
[0004]为解决上述技术问题，本专利技术采用以下技术方案：
[0005]一种基于带坐标检测功能的数控机床的面型加工方法，所述数控机床包括机身、工件承台和加工头，所述工件承台通过第一驱动装置以至少能在X向上调节位移的方式安装在机身上，所述加工头通过第二驱动装置以至少能在Y向和Z向上分别独立调节位移的方式安装在机身上，所述第二驱动装置或加工头上安装有用于检测工件坐标的坐标测头；
[0006]所述面型加工方法包括以下步骤：
[0007](S1)将工件安装在工件承台上；
[0008](S2)利用坐标测头检测工件表面上多个点的坐标，并基于多个所述点的坐标计算获得工件的中心位置坐标；
[0009](S3)根据中心位置坐标确定加工坐标系；
[0010](S4)基于加工坐标系，通过控制工件承台和加工头相对运动对工件表面进行加工。
[0011]上述的面型加工方法，优选的，在加工的工件为圆形工件时，所述步骤(S2)中获得工件的中心位置坐标的具体方法是，利用坐标测头检测圆形工件四周边缘上三个点的坐标，以该三个点所确定圆的圆心坐标作为中心位置坐标。
[0012]上述的面型加工方法，优选的，在加工的工件为矩形或方形工件时，所述步骤(S2)中获得工件的中心位置坐标具体方法是，利用坐标测头在工件的四条侧边上分别检测一个点的坐标，以四条侧边上各点所确定的矩形或方形的中心坐标作为中心位置坐标。
[0013]上述的面型加工方法，优选的，所述步骤(S2)中获得工件的中心位置坐标具体方法是，在工件面上或边缘预先设置第一预设点和第二预设点，第一预设点的工件坐标为第二预设点的工件坐标为将工件安装在工件承台上后利用坐标测头检
测获得第一预设点的机床坐标为(x1,y1)、第二预设点的机床坐标为(x2,y2)，按照以下公式(1)计算获得中心位置的机床坐标(x0,y0)和工件方向θ：
[0014][0015]式中，θ为工件方向，i＝1或2。
[0016]上述的面型加工方法，优选的，所述第一驱动装置还能绕Z向调节工件承台的转动角度，所述面型加工方法还包括在对工件表面进行加工前利用坐标测头检测获得工件方向并校正工件方向的步骤，该步骤具体是，将工件安装在工件承台上后，利用坐标测头检测获得工件上两个点的坐标分别为(x1，y1)、(x2，y2)，该两个点的连线平行于预设工件方向，通过以下公式(2)计算获得两个点的连线相对于预设方向的夹角θ：
[0017][0018]然后调节工件承台相应转动θ角度，使两个点的连线方向与所述预设方向平行，完成工件方向的校正。
[0019]上述的面型加工方法，优选的，所述预设方向为与X向平行的方向或者与Y向平行的方向。
[0020]上述的面型加工方法，优选的，还包括确定工件待加工面型的位置和斜率的步骤，该步骤具体是，假设工件待加工面型的中心位置的坐标为(x0,y0)，工件待加工面型的中心位置的高度为z0，工件待加工面型沿x向的斜率为k
x
，工件待加工面型沿y向的斜率为k
y
；利用坐标测头在工件待加工面型上检测获取五个点的坐标，记为(x
i
,y
i
,z
i
)，其中i＝1,2,3,4,5，对每一个点按照以下公式(3)建立方程：
[0021]z
i
＝f(x
i-x0,y
i-y0)+k
x
(x
i-x0)+k
y
(y
i-y0)+z0ꢀꢀꢀ
(3)
[0022]将五个点的方程联合求解，获得(x0,y0,z0,k
x
,k
y
)，最终确定工件待加工面型的位置和斜率。
[0023]上述的面型加工方法，优选的，还包括确定工件待加工面型的位置和斜率的步骤，该步骤具体是，利用坐标测头在工件待加工面型上检测获取多个点的坐标，采用最小二乘法求解面型的位置和斜率。
[0024]上述的面型加工方法，优选的，所述加工头为抛光盘、抛光轮、砂轮、球囊、气囊、离子源和车刀中的一种。
[0025]与现有技术相比，本专利技术的优点在于：
[0026]本专利技术基于带坐标检测功能的数控机床的面型加工方法，在数控机床的第二驱动装置或加工头上安装了坐标测头，将工件安装到工件承台上后，可利用坐标测头检测获得并建立工件的中心位置坐标，然后根据中心位置坐标建立工件的加工坐标，再基于加工坐标系进行后续的面型加工，这样将工件安装定位到工件承台时不需要人工进行反复调整定位，可大大降低人工劳动强度、提高工件安装效率和整体加工效率，同时可避免人工定位容易产生误差的问题，利于提高抛光加工精度。
附图说明
[0027]图1为面型加工方法的流程图。
[0028]图2为数控机床的立体结构示意图。
[0029]图例说明：
[0030]1、机身；2、工件承台；3、加工头；4、第一驱动装置；5、第二驱动装置；6、坐标测头。
具体实施方式
[0031]以下结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步详细说明。
[0032]本实施例的一种基于带坐标检测功能的数控机床的面型加工方法，如图2所示，该数控机床包括机身1、工件承台2和加工头3，工件承台2通过第一驱动装置4以至少能在X向上调节位移的方式安装在机身1上，加工头3通过第二驱动装置5以至少能在Y向和Z向上分别独立调节位移的方式安装在机身1上，第二驱动装置5或加工头3上安装有用于检测工件坐标的坐标测头6；
[0033]如图1所示，该面型加工方法包括以下步骤：
[0034](S1)将工件安装在工件承台2上；
[0035](S2)利用坐标测头6检测工件表面上多个点的坐标，并基于多个点的坐标计算获得工件的中心位置坐标；
[0036](S3)根据中心位置坐标确定加工坐标系；
[0037](S4)基于加工坐标系，通过控制工件承台2和加工头3相对运动对本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于带坐标检测功能的数控机床的面型加工方法，其特征在于，所述数控机床包括机身(1)、工件承台(2)和加工头(3)，所述工件承台(2)通过第一驱动装置(4)以至少能在X向上调节位移的方式安装在机身(1)上，所述加工头(3)通过第二驱动装置(5)以至少能在Y向和Z向上分别独立调节位移的方式安装在机身(1)上，所述第二驱动装置(5)或加工头(3)上安装有用于检测工件坐标的坐标测头(6)；所述面型加工方法包括以下步骤：(S1)将工件安装在工件承台(2)上；(S2)利用坐标测头(6)检测工件表面上多个点的坐标，并基于多个所述点的坐标计算获得工件的中心位置坐标；(S3)根据中心位置坐标确定加工坐标系；(S4)基于加工坐标系，通过控制工件承台(2)和加工头(3)相对运动对工件表面进行加工。2.根据权利要求1所述的面型加工方法，其特征在于：在加工的工件为圆形工件时，所述步骤(S2)中获得工件的中心位置坐标的具体方法是，利用坐标测头(6)检测圆形工件四周边缘上三个点的坐标，以该三个点所确定圆的圆心坐标作为中心位置坐标。3.根据权利要求1所述的面型加工方法，其特征在于：在加工的工件为矩形或方形工件时，所述步骤(S2)中获得工件的中心位置坐标具体方法是，利用坐标测头(6)在工件的四条侧边上分别检测一个点的坐标，以四条侧边上点所确定的矩形或方形的中心坐标作为中心位置坐标。4.根据权利要求1所述的面型加工方法，其特征在于：所述步骤(S2)中获得工件的中心位置坐标具体方法是，在工件面上或边缘预先设置第一预设点和第二预设点，第一预设点的工件坐标为第二预设点的工件坐标为将工件安装在工件承台(2)上后利用坐标测头(6)检测获得第一预设点的机床坐标为(x1,y1)、第二预设点的机床坐标为(x2,y2)，按照以下公式(1)计算获得工件中心位置的机床坐标(x0,y0)和工件方向θ：式中，θ为工件方向，i＝1或2。5.根据权利要求1所述的面型加工方法，其特征在于：所述第一驱动装置(4)还能绕Z向调节工件承台(2)的转动角度，所述面型加工方法还包括在对工件表面进行加工前利用坐标测头(6)检测...

【专利技术属性】
技术研发人员：ꢀ七四专利代理机构，
申请(专利权)人：长沙埃福思科技有限公司，
类型：发明
国别省市：