径向量仪校正工件坐标原点的方法

时间:2014-10-09 16:12来源:中电网作者:笨笨猪 点击:
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摘要:磨床是利用磨具对工件表面进行磨削加工的精密机床[1]。磨床可以加工硬度很高的材料,能做高精度和表面

关键字:径向量仪,校正工件,坐标原点


  磨床是利用磨具对工件表面进行磨削加工的精密机床[1]。磨床可以加工硬度很高的材料,能做高精度和表面粗糙度很小的磨削,也能进行高效率的磨削[2],在汽车制造业、机床制造、电力、船舶、航空航天等领域有着广泛的应用。

  磨床种类繁多,按其工作性质,常见的磨床种类可以划分为外圆磨床、平面磨床、内圆磨床、工具(刀具)磨床、无心磨床、非圆磨削机床、轧辊磨床、复合磨削加工单元、立式磨床等等[3~6]。

  随着磨床工业向自动化方向的发展,自动测量装置应用到了磨床上,并在机械加工中扮演了重要的作用[6]。量仪是用来在机械加工过程中,对工件的尺寸进行实时的在线测量,将测得的参数传递给控制装置,然后控制装置根据得到的数据自动的调整加工过程,向磨床发出粗磨、精磨、光磨和到尺寸的控制信号。它摆脱了对操作人员的依赖,减小了误差,从而提高了生产效率和产品质量,也降低了废品率[8~11]。

  目前,量仪种类繁多,根据量仪中传感器的种类划分[12]有:机械式、光学式、超声波式、电子式和气动式等。现有的机械加工在线测量方法大多用于为实时误差补偿提供反馈信息[13]。

  在外圆磨床数控系统中常采用径向量仪主动测量技术,实现外圆磨加工的主动在线测量[14][15]。在具体的磨削加工中,有些工件往往需要多段磨削,为了提高精度,可以在安装径向量仪实时监控磨削过程,但出于成本的考虑,很难在需要磨削的每一段都安装径向量仪。因此,本文提出一种通过径向量仪调整工件坐标原点的方法,从而提高多段磨削精度,同时降低了成本。

  坐标原点与坐标原点补偿

  磨床的坐标系以及磨床的主要部件如图1所示。磨床的主要部件包括固定在工作台上的金刚笔、工件和径向量仪测头,固定在砂轮架上的成型砂轮和端面量仪测头。磨床的坐标系可以分为机床坐标系xmomzm、工件坐标系xpopzp和砂轮坐标系xwowzw。

  一般以成型砂轮上的某一点(通常取左下角)为砂轮坐标系原点,如图1所示,ow即为砂轮坐标系原点,当金刚笔尖运动到ow点时,机床坐标系的坐标值即为砂轮坐标系原点在机床坐标系中的坐标值。成型砂轮的形状由构成成型砂轮轮廓的线段和圆弧构成,如图2所示,成型砂轮的形状可以由一系列点a0,a1,…,a7在砂轮坐标系中的坐标值描述,其中a5可以定义为砂轮坐标系原点,在机床坐标系中的坐标值记为(xwa,zwa)。砂轮经过修整后,砂轮形状轮廓由一系列点b0,b1,…,b7描述,其中b5为新的砂轮坐标系坐标原点,在机床坐标系中的坐标值记为(xwb,zwb)。
【光粒网综合报道】( 责任编辑:yeyan )
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