一种多轴数控加工中心误差的检测补偿系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种多轴数控加工中心误差的检测补偿系统及方法，其中，系统包括机体，其内设有工作台，用于放置工件；误差检测模块，用于采集误差值，所述误差检测模块包括刀具检测单元、工件位移检测单元和温度检测单元；数控主机，其安装于所述机体内，所述数控主机与所述误差检测模块通信连接，用于根据所述误差值生成对应的补偿模型并执行补偿程序；其中，所述数控主机中存储有刀具标准数据和工件标准数据。本发明专利技术通过在数控主机中存入多个检测程序，实现工件在切削过程中同时进行误差的检测与补偿，数控主机可以根据误差对刀具或工件进行实时的补偿；减少了各类误差值对工件质量的影响，提高了工件的加工精度。提高了工件的加工精度。提高了工件的加工精度。

【技术实现步骤摘要】
一种多轴数控加工中心误差的检测补偿系统及方法


[0001]本专利技术涉及数控加工中心
，具体是指一种多轴数控加工中心误差的检测补偿系统及方法。

技术介绍

[0002]数控加工中心在工作中的误差在客观上是必然存在的，生产过程中的误差主要有几何误差、热误差及切削力误差三种，误差存在会直接影响产品的质量。
[0003]由于误差预防法的局限性和经济成本过高等原因，利用软件技术进行的误差补偿技术更具实用性，目前的多轴数控加工中心一般是在换刀时运行刀具误差补偿，而无法对刀具在行程运动以刃口轮廓进行工件加工过程中所产生的误差进行补偿，且不具备热误差补偿模型生成，对精度要求较高的零件加工时因热形变造成的误差较高，同时工件本身与输入的工件尺寸间存在误差，会增加刀具进给中的负担，同时影响工件成型的质量。
[0004]综上，现需要设计一种多轴数控加工中心误差的检测补偿系统及方法来解决现有技术中上述问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供了一种多轴数控加工中心误差的检测补偿系统及方法，解决了现有技术中无法实时进行误差补偿的缺陷。
[0006]为达到上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种多轴数控加工中心误差的检测补偿系统，包括：机体，其内设有工作台，用于放置工件；误差检测模块，用于采集误差值，所述误差检测模块包括刀具检测单元、工件位移检测单元和温度检测单元；数控主机，其安装于所述机体内，所述数控主机与所述误差检测模块通信连接，用于根据所述误差值生成对应的补偿模型并执行补偿程序；其中，所述数控主机中存储有刀具标准数据和工件标准数据。
[0007]在本专利技术的一些实施例中，所述工作台上沿X方向铺设有X导轨，所述X导轨可沿Y向移动；所述X导轨上滑动连接有载台，所述工件固定于所述载台上。
[0008]在本专利技术的一些实施例中，所述工件位移检测单元包括位移检测仪和定位靶，所述位移检测仪设于所述工作台，所述定位靶设于所述载台上；所述位移检测仪包括X轴检测仪和Y轴检测仪，所述定位靶包括X轴向定位靶和Y轴向定位靶。
[0009]在本专利技术的一些实施例中，所述Y轴检测仪设于所述工作台的一侧并沿所述工作台的Y向分布；所述X轴向定位靶和Y轴向定位靶均设于所述载台的边缘位置，且两者呈对角线设置。
[0010]在本专利技术的一些实施例中，所述刀具通过主轴相对所述机体可升降；所述刀具检测单元位于所述X导轨的一侧。
[0011]在本专利技术的一些实施例中，所述温度检测单元设于所述机体的顶部，用于所述工件在切削过程中的实时温度。
[0012]在本专利技术的一些实施例中，提供一种多轴数控加工中心误差的检测补偿方法，包括以下步骤：S1、机床启动后，所述工件执行作业指令；所述数控主机向所述刀具检测单元和所述工件位移检测单元发送启动命令；S2、所述刀具检测单元采集实时刀具数据后传输至所述数控主机；所述工件位移检测单元采集实时工件数据后传输至所述数控主机；S3、所述数控主机计算误差值，并判断误差值是否在阈值范围内，若是则执行下一程序，否则所述数控主机生成对应的补偿模型并执行补偿程序。
[0013]在本专利技术的一些实施例中，所述步骤S3中对刀具的误差计算及补偿过程具体包括以下步骤：S31、所述数控主机根据所述刀具标准数据和所述实时刀具数据计算刀具误差值；S32、所述数控主机判断所述刀具误差值是否落入阈值范围内，若是，则所述数控主机继续运行下一程序；S33、若所述刀具误差值超出阈值范围，则所述数控主机生成补偿模型，然后设定并执行补偿程序。
[0014]在本专利技术的一些实施例中，所述步骤S3中对工件的误差计算及补偿过程具体包括以下步骤：S31、所述数控主机根据所述工件标准数据和所述实时工件数据计算工件误差值；S32、所述数控主机判断所述工件误差值是否落入阈值范围内，若是，则所述数控主机继续运行下一程序；S33、若所述工件误差值超出阈值范围，则所述数控主机生成补偿模型，然后设定并执行补偿程序。
[0015]在本专利技术的一些实施例中，所述误差及补偿方法还包括对工件温度的补偿步骤：S1、机床启动后，所述工件执行作业指令；所述数控主机向所述温度检测单元发送启动命令；S2、所述温度检测单元采集实时温度值后传输至所述数控主机；S3、所述数控主机判断所述实时温度值是否在安全温度范围内，若是则执行下一程序，否则所述数控主机生成对应的补偿模型并执行补偿程序。
[0016]本专利技术的技术方案相对现有技术具有如下技术效果：本专利技术通过在数控主机中存入多个检测程序，实现工件在切削过程中同时进行误差的检测与补偿，数控主机可以根据误差对刀具或工件进行实时的补偿；减少了各类误差值对工件质量的影响，提高了工件的加工精度。
附图说明
[0017]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，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。
[0018]图1为本专利技术实施例所示出的所述误差的检测补偿系统的结构示意图。
[0019]图2为本专利技术实施例所示出的所述工作台的结构示意图。
[0020]图3为本专利技术实施例所示出的所述刀具检测单元的结构示意图。
[0021]图4为本专利技术实施例所示出的所述载台的结构示意图。
[0022]图5为本专利技术实施例所述方法的流程图。
[0023]图6为本专利技术实施例所述刀具和所述工件的误差的检测补偿的流程图。
[0024]图7为本专利技术实施例所述工件的位移数据的补偿流程图。
[0025]附图标记：1、机体；2、刀库；3、数控主机；4、主轴；5、X导轨；6、载台；7、工件；8、X轴向定位靶；9、Y轴向定位靶；10、刀盘；11、刀具检测仪；12、激光检测仪；13、X轴检测仪；14、Y轴检测仪。
实施方式
[0026]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0027]在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。在上述实施方式的描述中，具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
[0028]参照图1
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图4所示，一种误差检测及补偿系统，包括：机体1，其内设有工作台，用于放置工件7；误差检测模块，用于采集误差值，所述误差检测模块包括刀具检测单元、工件位移检测单元和温度检测单元；数控主机3，其安装于所述机体1内，所述数控主机3与所本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多轴数控加工中心误差的检测补偿系统，其特征在于，包括：机体，其内设有工作台，用于放置工件；误差检测模块，用于采集误差值，所述误差检测模块包括刀具检测单元、工件位移检测单元和温度检测单元；数控主机，其安装于所述机体内，所述数控主机与所述误差检测模块通信连接，用于根据所述误差值生成对应的补偿模型并执行补偿程序；其中，所述数控主机中存储有刀具标准数据和工件标准数据。2.根据权利要求1所述的一种多轴数控加工中心误差的检测补偿系统，其特征在于，所述工作台上沿x方向铺设有X导轨，所述X导轨可沿Y向移动；所述X导轨上滑动连接有载台，所述工件固定于所述载台上。3.根据权利要求2所述的一种多轴数控加工中心误差的检测补偿系统，其特征在于，所述工件位移检测单元包括位移检测仪和定位靶，所述位移检测仪设于所述工作台，所述定位靶设于所述载台上；所述位移检测仪包括X轴检测仪和Y轴检测仪，所述定位靶包括X轴向定位靶和Y轴向定位靶。4.根据权利要求3所述的一种多轴数控加工中心误差的检测补偿系统，其特征在于，所述Y轴检测仪设于所述工作台的一侧并沿所述工作台的Y向分布；所述X轴向定位靶和Y轴向定位靶均设于所述载台的边缘位置，且两者呈对角线设置。5.根据权利要求2所述的一种多轴数控加工中心误差的检测补偿系统，其特征在于，所述刀具通过主轴相对所述机体可升降；所述刀具检测单元位于所述X导轨的一侧。6.根据权利要求1所述的一种多轴数控加工中心误差的检测补偿系统，其特征在于，所述温度检测单元设于所述机体的顶部，用于所述工件在切削过程中的实时温度。7.根据权利要求1
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6任一项所述的检测补偿系统的检测补偿方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、机床启动后，所述工件执行作业指令；所述数控主机向所述刀...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘鹏亮，张鑫鑫，张泽，赵峰强，张波，张高飞，赵振云，郭世彬，张茂强，王晓朋，王利红，杨坊如，
申请(专利权)人：青岛中车四方轨道车辆有限公司，
类型：发明
国别省市：