【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于一种用于检查三轴机床的几何偏差的测量体和一种具有提高的几何精度的三轴机床以及一种用于检查和补偿三轴机床的几何偏差的方法。
技术介绍
1、在机床的情况下，一个已知的问题领域是机床的几何精度。机床的几何精度是刀具相对于工件的实际位置和取向与目标位置和取向的相对偏差确定。因此，该误差是与理想工件几何的偏差并且因此影响了机床的操作精度的原因。为了提高几何精度，通常考虑各个轴的偏离以及各个轴相对于彼此的位置和取向。
2、假设刚体模型，在该情况下，三轴机床分别具有三个线性偏差(轴向的一个和垂直于轴向两个)和三个旋转偏差(偏航、俯仰和翻滚)。因此，每个线性轴线产生6个偏差，使得针对3个线性轴线产生18个偏差。此外，必须考虑三个线性轴线相对于彼此的垂直度偏差。因此，三轴机床上总共有21个可能的几何误差。在该情况下，各个偏差可以彼此叠加，然后实际上导致显著的总体误差，这以不期望的方式影响了机床的几何精度。
3、本专利技术的目的是，提供一种用于检查三轴机床的几何偏差的测量体、一种三轴机床和一种用于检查和补偿三轴机床的几何偏差的方法，其中，所述测量体和三轴机床尽可能简单且成本低廉地构造，并且所述方法能够尽可能成本低廉且快速地实施。
技术实现思路
1、该目的通过具有权利要求1的特征的测量体、具有权利要求10的特征的三轴机床和具有权利要求12的特征的方法来实现。从属权利要求分别示出了本专利技术的优选改进方案。
2、相较而言，根据本专利技术的具有权利要求1
3、根据本专利技术实现的是，测量体包括基板、第一壁和第二壁。第一壁配置在特别是四边形的基板上并且从基板垂直地突出。第一壁是有台阶的三角形并且包括在上部的露出区域具有多个台阶的台阶状区域。此外，第二壁是四边形并且也配置为在基板上垂直地突出并且配置为垂直于第一壁。此外，在基板中形成有第一孔排和第二孔排。因此，第一壁被构造成在背离基板的一侧具有多个台阶的台阶状。第二壁是四边形壁，特别是矩形壁，并且包括平行于基板的上部的露出区域，在上部的露出区域中形成有第一壁孔排。
4、因此，第一壁的台阶状区域位于第一壁的上部的露出区域。因此，第一壁的上部的露出区域形成台阶，在该台阶处可以检测z方向上的不同位置，其中基板在x和y方向上贯穿基平面。由于第一壁的上部的露出的台阶状区域，第一壁基本上为三角形形状。
5、特别优选地，台阶状第一壁包括台阶孔排，其中每个台阶中均形成一个孔。这使得除了确定z方向上的位置之外，还可以在不同高度处检测在x和y方向上的位置。
6、更优选地，测量体还包括第三壁，第三壁配置在基板上并定位成垂直于第二壁。与第二壁一样，第三壁是具有上部的露出区域的四边形壁，所述露出区域平行于基板延伸并且包括第二壁孔排。因此，第三壁平行于第一壁地配置在基板上。此外，第一壁孔排和第二壁孔排因此彼此垂直地配置。在该情况下，第一壁、第二壁和第三壁形成u形配置。
7、更优选地，测量体包括基板上的第三孔排，所述第三孔排平行于第三壁的第二壁孔排。
8、优选地，第一孔排、第二孔排和第三孔排分别沿着基板的边缘在基板的上侧延伸，所述基板特别优选地被构造为四边形。因此，优选地，第一孔排平行于基板的第一边缘，第二孔排平行于基板的第二边缘，第三孔排平行于基板的第三边缘。
9、特别优选地，第一孔排平行于第一壁和/或第二孔排平行于第二壁和/或第三孔排平行于第三壁。这使得可以特别地通过测量体检测偏航误差和俯仰误差以及翻滚误差。
10、第一孔排、第二孔排和第三孔排特别优选地具有相同数量的孔、相同的孔间距和相同的孔直径。
11、根据本专利技术的进一步的优选实施方式，第一壁、第二壁和第三壁分别在距第一边缘、第二边缘和第三边缘预定间距处。
12、进一步优选地，有台阶的三角形的台阶的平行于基板的台阶表面以别的方式被研磨或精细加工，以便提供显著的平坦度。优选地，第二和/或第三壁的上部的露出区域也被研磨或精细加工，以便表现出显著的平坦度。结果，可以显著地提高借助于测量体的测量精度。
13、进一步优选地，基板中的形成有第一孔排和/或第二孔排和/或第三孔排的区域和/或孔排旁边的区域被设置为研磨区域。
14、进一步优选地，测量体包括在基板的下侧的加强元件，以便提高测量体的稳定性。加强元件优选地是包括两个板条的板条十字架，其中一个板条在基板的下侧分别连接基板的两个相对的角部。加强元件优选地还用于将测量体夹持在机床中。
15、进一步优选地，以使得在四边形基板的情况下，在基板的每个角部区域中均形成有用于测量处理的孔的方式，在基板中配置第一孔排、第二孔排和第三孔排。
16、基板优选地被构造为四边形，特别是正方形。进一步优选地，基板中的每个孔排和台阶孔排以及第一壁孔排和第二壁孔排均包括至少一个基准孔。每个基准孔周围的区域优选地被研磨，使得研磨表面均被用作确定z坐标的基准元件。每个基准孔的中心均可以被用作x和y坐标的基准元件。
17、进一步优选地，第一孔排、第二孔排和第三孔排的孔配置在一条直线上。
18、测量体优选由因瓦合金制成。因瓦合金具有非常低的热膨胀系数，并且因此特别优良地适合于制造测量体。进一步优选地，第一壁、第二壁和第三壁的厚度与基板的厚度相同。
19、此外，本专利技术涉及一种三轴机床，其包括机床主轴、能够被夹持在所述机床主轴中的特别是3d测量传感器的测量装置以及用于控制三轴机床的控制单元。此外，所述三轴机床包括根据本专利技术的测量体，其中所述控制单元被构造为基于之前确定的测量体的几何目标尺寸与由三轴机床中的测量装置确定的测量体的几何实际尺寸的目标/实际比较来执行三轴机床的几何数据的校正。因此，控制单元包括存储器，存储器中存储在所述测量机的先前步骤中确定的测量体的几何目标尺寸。为了确定三轴机床中的测量体的几何实际尺寸，控制单元优选地开始用于测量所述测量体的nc程序，以便确定所述测量体的实际值。因此，通过比较所述目标值和所述实际值，可以对所述三轴机床的几何数据进行校正，作为所述校正的结果，显著提高了使用所述三轴机床加工工件期间的精度。因此，可以以简单方式实现所述三轴机床的几何误差的补偿。所述目标值优选地存储在存储器中。
20、此外，本专利技术涉及一种用于检查和补偿三轴机床中的几何偏差的方法，其中所述方法包括步骤：
21、-将特别是3d测量传感器的测量装置夹持在所述三轴机床的主轴中，
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【技术保护点】
1.测量体，其用于检查三轴机床(1)中的几何偏差，包括：
2.根据权利要求1所述的测量体，其中，所述台阶状区域(12)包括第一台阶孔排(14)，其中，特别地，在每个台阶(13)中均形成有孔(15)和研磨基准表面。
3.根据前述权利要求中任一项所述的测量体，还包括第三壁(30)，所述第三壁配置在所述基板(8)上并且从所述基板(8)垂直地突出，其中，所述第三壁(30)垂直于所述第二壁(20)地配置，并且其中，所述第二壁(30)在上部的露出区域(31)上包括具有孔(33)的第二壁孔排(32)。
4.根据权利要求3所述的测量体，其中，所述第一壁(10)、所述第二壁(20)和所述第三壁(30)在所述基板上配置为U形。
5.根据权利要求3或4所述的测量体，在所述底板(8)中还包括第三孔排(103)，所述第三孔排平行于所述第二壁孔排(32)地延伸。
6.根据权利要求4或5所述的测量体，其中，所述第一孔排(101)、所述第二孔排(102)和所述第三孔排(103)均以使得在所述基板(8)的每个角部处均配置有一排孔中的一个孔的方式沿着所述基
7.根据权利要求4至6中任一项所述的测量体，其中，所述第一壁(10)、所述第二壁(20)和所述第三壁(30)以距第一边缘(81)、距第二边缘(82)以及距第三边缘(83)有间隔的方式配置在所述基板(8)上，其中，所述间隔大于或等于所述第一孔排、所述第二孔排和所述第三孔排中的孔的直径的两倍。
8.根据前述权利要求中任一项所述的测量体，其中，除了所述台阶(13)中的孔之外，还存在研磨表面，和/或除了所述第一孔排(101)和/或所述第二孔排(102)和/或所述第三孔排(103)的孔之外，还形成有研磨表面。
9.根据前述权利要求中任一项所述的测量体，还包括加强元件(7)，所述加强元件配置在所述基板(8)下方以用于机械地加强所述基板(8)和/或作为到所述机床上的夹持辅助件。
10.三轴机床，包括：
11.根据权利要求10所述的三轴机床，其中，所述控制单元(9)包括存储器，在所述存储器中储存所述测量体(2)的目标值。
12.用于检查和补偿三轴机床中的几何偏差的方法，包括步骤：
...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.测量体，其用于检查三轴机床(1)中的几何偏差，包括：
2.根据权利要求1所述的测量体，其中，所述台阶状区域(12)包括第一台阶孔排(14)，其中，特别地，在每个台阶(13)中均形成有孔(15)和研磨基准表面。
3.根据前述权利要求中任一项所述的测量体，还包括第三壁(30)，所述第三壁配置在所述基板(8)上并且从所述基板(8)垂直地突出，其中，所述第三壁(30)垂直于所述第二壁(20)地配置，并且其中，所述第二壁(30)在上部的露出区域(31)上包括具有孔(33)的第二壁孔排(32)。
4.根据权利要求3所述的测量体，其中，所述第一壁(10)、所述第二壁(20)和所述第三壁(30)在所述基板上配置为u形。
5.根据权利要求3或4所述的测量体，在所述底板(8)中还包括第三孔排(103)，所述第三孔排平行于所述第二壁孔排(32)地延伸。
6.根据权利要求4或5所述的测量体，其中，所述第一孔排(101)、所述第二孔排(102)和所述第三孔排(103)均以使得在所述基板(8)的每个角部处均配置有一排孔中的一个孔的方...
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