本发明专利技术涉及对计算机数控机床的全局偏移补偿，具体说涉及一种在CNC机床上偏移零件的方法，包括：在用于CNC机床的工作台上将零件夹持到固定装置；和在零件上机加工出多个特征部和表面。基于多个特征部和表面的位点数据计算用于固定装置和工作台的多个全局偏移。通过将固定装置和工作台平移对坐标系的所述多个全局偏移每一个，在用于CNC机床的全局坐标系上确定实际的零件位置。针对用于CNC机床的每个可控轴的标称零件位置对实际的零件位置进行补偿；基于被计算的用于CNC机床每个可控轴的偏移，利用全局偏移补偿对控制器编程，以将每个可控轴调整到实际的零件位置。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术大体一般涉及适当地偏移零件以便在CNC机床上进行机加工。
技术介绍
计算机数控(CNC :computed numerically controlled)机床通常用于机加工物品，这些物品需要使用机加工エ艺。为了最大化CNC机加工生产力，固定装置可被用于在机加工过程中将零件保持就位。固定装置与机床工作台对准。固定装置允许具有不同定位和夹持结构的零件在一共用的机床工作台上机加工。当零件在机加工过程中被夹持在固定装置上时，其可由于夹持压カ和/或刀具压カ而扭曲和強度，且由于碎屑或其他定位误差，将不会完美地与固定装置对准。另外，工作台具有线性和旋转位置误差。目前使用用于校正工作台误差的复杂维护程序。这种耗时的方法需要熟练的维护人员的操作，以指明工作台并调整參数。但是，在维护过程完成之后，残余误差仍然存在，且随着时间，工作台位置会漂移，増加工作台位置误差。固定装置可具有对准误差。多种偏移方法目前可用于电子地补偿固定装置误差。但是，工作台误差和固定装置误差二者影响零件质量。
技术实现思路
一种用于将零件定位在CNC机床上的方法，包括在用于CNC机床的工作台上将零件夹持到固定装置；和在零件上机加工出多个特征部和表面。基于多个特征部和表面的位点数据计算用于固定装置和工作台的多个全局偏移。通过将固定装置和工作台平移对坐标系的所述多个全局偏移每ー个，在用于CNC机床的全局坐标系上确定实际的零件位置。针对用于CNC机床的每个可控轴的标称零件位置对实际的零件位置进行补偿；基于被计算的用于CNC机床每个可控轴的偏移，利用全局偏移补偿对控制器编程，以将每个可控轴调整到实际的零件位置。一种用于在四轴CNC机床上加载零件的方法，该四轴CNC机床具有六个自由度，该方法包括将固定装置安装在用于CNC机床的工作台上；和将零件夹持到固定装置。在零件上机加工出多个特征部和表面，利用被机加工的特征部和表面确定实际的零件中心位置。计算实际的零件中心位置相对于标称零件中心位置的工作台偏移、固定装置偏移和旋转轴偏移。按照工作台偏移、固定装置偏移和旋转轴偏移来平移工作台和固定装置。基于被计算的用于六个自由度每ー个的偏移量，利用全局偏移补偿对控制器编程，以将坐标系在四个轴每一个上平移到实际的零件中心位置。—种用于在五轴CNC机床上加载零件的方法,该五轴CNC机床具有九个自由度,该方法包括将固定装置安装在用于CNC机床的工作台上；和将零件夹持到固定装置。在零件上机加工多个特征部和表面，利用被机加工的特征部和表面确定实际的零件中心位置。计算实际的零件中心位置相对于标称零件中心位置的第一工作台偏移、第二工作台偏移、固定装置偏移、第一旋转轴偏移和第二旋转轴偏移。按照第一工作台偏移、第一工作台偏移、固定装置偏移、第一旋转轴偏移和第二旋转轴偏移来平移工作台和固定装置。基于被计算、的用于九个自由度每ー个的偏移量，利用全局偏移补偿对控制器编程，以将坐标系在五个轴每ー个上平移到实际的零件中心位置。本专利技术的上述特征和优势及其他特征和优势将从用于实施本专利技术优选实施例和较佳模式的以下详细描述并连同附图显而易见。附图说明图I是第一 CNC机床的一部分的局部示意分解图，该机床具有主轴、固定装置和零件，该零件定位在用于第一 CNC机床的工作台上； 图2是第二 CNC机床的一部分的局部示意分解图，该机床具有主轴、固定装置和零件，该零件定位在用于第二 CNC机床的工作台上；图3是第三CNC机床的一部分的局部示意分解图，该机床具有主轴、固定装置和零件，该零件定位在用于第三CNC机床的工作台上；图4是第四CNC机床的一部分的局部示意分解图，该机床具有主轴、固定装置和零件，该零件定位在用于第四CNC机床的工作台上；图5是第五CNC机床的一部分的局部示意分解图，该机床具有主轴、固定装置和零件，该零件定位在用于第五CNC机床的工作台上；图6是第六CNC机床的一部分的局部示意分解图，该机床具有主轴、固定装置和零件，该零件定位在用于第六CNC机床的工作台上；图7是第七CNC机床的一部分的局部示意分解图，该机床具有主轴、固定装置和零件，该零件定位在用于第七CNC机床的工作台上；图8是第八CNC机床的一部分的局部示意分解图，该机床具有主轴、固定装置和零件，该零件定位在用于第八CNC机床的工作台上；图9是第九CNC机床的一部分的局部示意分解图，该机床具有主轴、固定装置和零件，该零件定位在用于第九CNC机床的工作台上；和图10是将全局偏移补偿应用到图I和4的CNC机床的第一方法的示意流程图。具体实施例方式參考附图，其中，相同的附图标记在多幅图中表示相同或相似的部件，图I示出了四轴线B旋转工作台CNC机床10的一部分的局部示图。CNC机床10具有工作台12。固定装置20和零件22可组装在工作台12上，如在14处所示。坐标系16与工作台12相关联。主轴(spindle) 18可操作地连接到CNC机床10且可按照用于CNC机床10的坐标系16移动。主轴18沿坐标系16的负Z轴定向。切削刀具23被夹持在主轴18上，用于机加工零件22。主轴18可旋转，从而刀具23的切削刃可从零件22去除材料。针对尺寸数据，被机加工的零件22被坐标测量机(CMM)或仪器测量。主轴18和工作台12可操作地连接到用于CNC机床10的控制器26，以从主轴18和工作台12提供输入。控制器26还控制CNC机床10，包括工作台12的旋转位置。在所示实施例中，CNC机床10的工作台12绕B轴(在24处示出)旋转。CNC机床10的旋转由箭头28示出。固定装置20被安装到工作台12，零件22被安装在固定装置20上。固定装置20适于让不同零件22安装到工作台12。固定装置20用于适应在零件22上的各种支撑位点，从而不同零件22可以安装在共用的工作台12上。工作台12和固定装置20可对CNC机床10做出补偿。用于CNC机床10的工作台12被构造为接收固定装置20。一个零件22被夹持在固定装置20上，且固定装置20被安装到机床工作台12。固定装置20包括多个定位器，用于在固定装置20上支撑零件22。在所示实施例中，存在至少ー个主定位器30、次定位器32和三个第三定位器34。零件22限定出定位器孔36、38，这些定位器孔对应于多个定位器30-34中的ー些。但是，固定装置20被设计为接收多个不同零件22。因此，零件22可仅限定出与固定装置20上的多个定位器30-34中的ー些相对应的定位器孔36、38。主定位器30通常具有相对应的主定位器孔36，且次定位器32通常具有次定位器孔38。额外的定位器孔没有示出，但可对应于任意或全部第三定位器34。 实际的零件22位置可出于多种原因而没有相对于固定装置和工作台正确地定位，这些原因包括碎屑、由固定装置磨损导致的定位器扭曲、由于反复定位导致的零件定位器孔磨损、由于夹持压カ和切削力导致的零件22的扭曲以及工作台12和/或固定装置20的漂移，这种漂移自工作台12和固定装置20被补偿以与CNC机床10对准时已经发生。与标称零件位置相比，实际的零件22位置可包括由于零件22和/或固定装置20相对于坐标系16的任意平面倾斜而导致的任何线性偏差和旋转偏差。零件22的任何未对准可导致零件22相对于CNC机床10移位或偏斜。由本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
2011.02.23 US 13/032,8651.一种用于将零件定位在CNC机床上的方法，包括 在用于CNC机床的工作台上将零件夹持到固定装置； 在零件上机加工出多个特征部和表面； 基于多个特征部和表面的位点数据计算用于固定装置和工作台的多个全局偏移；通过将固定装置和工作台平移对坐标系的所述多个全局偏移每一个，在用于CNC机床的全局坐标系上确定实际的零件位置； 针对用于CNC机床的每个可控轴的标称零件位置对实际的零件位置进行补偿；和基于被计算的用于CNC机床每个可控轴的偏移，利用全局偏移补偿对控制器编程，以将每个可控轴调整到实际的零件位置。2.如权利要求I所述的方法，其中，确定实际的零件位置还包括，按照用于机床的每个自由度的多个全局偏移每一个将固定装置和工作台平移到可控轴中的一个。3.如权利要求2所述的方法，其中，按照多个全局偏移每一个将固定装置和工作台平移发生在零件已经被夹持到固定装置之后。4.如权利要求2所述的方法，其中，按照多个全局偏移每一个将固定装置和工作台平移还包括 对于四轴B旋转工作台CNC机床， 基于工作台偏移，将工作台沿X方向和Z方向平移到X方向和Z方向的可控轴；基于固定装置偏移，将固定装置沿X方向、Y方向和Z方向平移到X方向、Y方向和Z方向的可控轴；和 基于工作台偏移，将工作台平移到B方向的可控轴。5.如权利要求2所述的方法，其中，按照多个全局偏移每一个将固定装置和工作台平移还包括 对于四轴C旋转工作台CNC机床， 基于工作台偏移，将工作台沿X方向和Y方向平移到X方向和Y方向的可控轴；基于固定装置偏移，将固定装置沿X方向、Y方向和Z方向平移到X方向、Y方向和Z方向的可控轴；和 基于工作台偏移，将工作台平移到C方向的可控轴。6.如权利要求2所述的方法，其中，按照多个全局偏移每一个将固定装置和工作台平移还包括 对于四轴A旋转工作台CNC机床， 基于工作台偏移，将工作台沿Y方向和Z方向平移到Y方向和Z方向的可控轴；基于固定装置偏移，将固定装置沿X方向、Y方向和Z方向平移到X方向、Y方向和Z方向的可控轴；和 基于工作台偏移，将工作台平移到A方向的可控轴。7.如权利要求2所述的方法，其中，按照多个全局偏移每一个将固定装置和工作台平移还包括 对于五轴A在B上的旋转工作台CNC机床和五轴B在A上的旋转工作台CNC机...
【专利技术属性】
技术研发人员：J古，SK科金，
申请(专利权)人：通用汽车环球科技运作有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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