径向量仪校正工件坐标原点的方法.pdfVIP

墨 数控技术 径向量仪校正工件坐标原点的方法 湖北大学物理学与电子技术学院 胡东红 李 朗 张 玲 马己力 华中科技大学数控中心 王平江 摘 要：本文详细分析数控外圆磨床的机床坐标系、工件坐标系和砂轮坐标系，以 及他们之间的相互关系。针对单量仪控制下的多段磨削问题，提出了基于径向量仪 校准的工件坐标原点补偿方法，并对由此带来的磨削精度的改善进行分析。 关键词：数控；磨床；磨削加工；砂轮；原点补偿 前言 减小了误差，从而提高了生产效率和产 定在工作台上的金刚笔、工件和径向 磨床是利用磨具对工件表面进行 品质量，也降低了废 品率 [一¨】。 量仪测头，固定在砂轮架上 的成型砂 磨削加工的精密机床 [。磨床可以加工 目前，量仪种类繁多，根据量仪 中 轮和端面量仪 测头。磨床的坐标 系可 硬度很高的材料 ，能做高精度和表面 传感器的种类划分f”]有：机械式、光学 以分为机床坐标系 p 、工件坐标 粗糙度很小的磨削，也能进行高效率 式、超声波式、电子式和气动式等 。现 系 研 口砂轮坐标系 的磨削l2】，在汽车制造业、机床制造 、电 有的机械加工在线测量方法大多用于 一 般以成型砂轮上的某一点(通常 力 、船舶、航空航天等领域有着广泛的 为实时误差补偿提供反馈信息 【1 。 取左下角)为砂轮坐标系原点，如图1所 应用 。 在外圆磨床数控系统 中常采用径 示，p 即为砂轮坐标系原点，当金刚笔 磨床种类繁多，按其工作性质，常 向量仪主动测量技术，实现外 圆磨加 尖运动到p 点时，机床坐标系的坐标 见的磨床种类可以划分为外圆磨床、平 工的主动在线测量 【l【 。在具体的磨 值 即为砂轮坐标系原点在机床坐标系 面磨床、内圆磨床、工具(刀具)磨床 、无 削加工 中，有些工件往往需要 多段磨 中的坐标值。成型砂轮的形状 由构成成 心磨床、非圆磨削机床、轧辊磨床、复合 削，为了提高精度 ，可以在安装径向量 型砂轮轮廓的线段和圆弧构成，如图2 磨削加工单元、立式磨床等等 [ 。 仪实时监控磨 削过程，但出于成本 的 所示，成型砂轮的形状可以由一系列点 随着磨床 工业 向自动化 方向的发 考虑 ，很难在需要磨 削的每一段都安 ， - - ， 在砂轮坐标系中的坐标值 展，自动测量装置应用到 了磨床上，并 装径 向量仪。因此，本文提 出一种通过 描述，其中 可 以定义为砂轮坐标系原 在机械加工中扮演了重要的作用 【。量 径 向量仪调整工件坐标原点的方法， 点，在机床坐标系 中的坐标值记 为 仪是用来在机械加工过程 中，对工件的 从而提高多段磨削精度，同时降低 了 ( ， )。砂轮经过修整后，砂轮形 尺寸进行实时的在线测量，将测得 的参 成本 。 状轮廓由一系列点 ， ，…， 描述， 数传递给控制装置，然后控制装置根据 其中 为新的砂轮坐标系坐标原点，在 得到的数据 自动的调整加工过程，向磨 坐标原点与坐标原点补偿 机床坐标系中的坐标值记为(X ， 床发 出粗磨 、精磨、光磨和