[发明专利]一种数控机床在线检测的预行程误差补偿方法

权利要求书

1.一种数控机床在线检测的预行程误差补偿方法，其特征在于包括以下步骤：

A、在虚拟模型软件中对待检测的曲面零件生成虚拟曲面模型，在虚拟模型软件中构建测点，获得各个测点的理论坐标和理论法矢方向；根据虚拟曲面模型上的测点的理论坐标和理论法矢方向生成待检测曲面的NC数控检测代码；

B、设置实体标准球，在虚拟模型软件中建立对应的虚拟模型标准球，根据虚拟曲面模型上的各个测点的理论坐标和理论法矢方向，在虚拟模型标准球中生成一一对应的测点；根据虚拟模型标准球上各个测点的理论坐标和理论法矢方向，生成实体标准球的NC数控检测代码；

C、采用在线检测测头，在数控机床上对实体标准球进行自动找正，建立以实体标准球的球心为原点的标准球坐标系；

D、根据模型标准球的NC数控检测代码，采用在线检测测头，在数控机床上对实体标准球进行自动测量，得到实体标准球的各个测点的测试坐标，根据步骤C获得实体标准球的球心坐标，将各个测点的测试坐标换算成标准球坐标系的坐标，从而获得各个测试点的实体标准球坐标；将实体标准球坐标与模型标准球上对应测点的坐标相比较，得到各测点的法矢方向的测头预行程误差；

E、根据待检测曲面的NC数控检测代码，采用在线检测测头，在数控机床上对待检测的曲面零件进行自动测量，得到待检测曲面各测点的测量坐标；将待检测曲面各测点的测量坐标，按照法矢方向的测头预行程误差进行补偿，同时进行测头半径补偿，得到待检测曲面各测点的最终测量坐标。

2.如权利要求1所述的数控机床在线检测的预行程误差补偿方法，其特征在于：

所述的步骤A具体：对待检测的曲面零件生成虚拟曲面模型，在虚拟模型软件中设置测点的行、列数量以及测点的排列方式自动构建测点，获得各个测点的理论坐标和理论法矢方向；根据曲面上测点理论坐标和理论法矢方向，自动编程生成待检测曲面的NC数控检测代码。

3.如权利要求1所述的数控机床在线检测的预行程误差补偿方法，其特征在于：

所述的步骤B中映射关系公式为：

P_b(x,y,z)＝R·N (1)；

式中，P_b(x,y,z)为模型标准球上各测点的坐标，R为模型标准球的半径，N为与模型标准球上测点对应的曲面上测点Q(x,y,z)的法矢方向。

4.如权利要求1所述的数控机床在线检测的预行程误差补偿方法，其特征在于：

所述步骤E中各测点的测头预行程误差补偿公式为：

(x,y,z)＝(x′,y′,z′)+δ·N (2)；

式中，(x’,y’,z’)为该测点的测量数据坐标，N为该测点的法矢方向，δ为对应法矢方向的预行程误差，(x,y,z)为该测点的最终测量数据。

5.如权利要求1所述的数控机床在线检测的预行程误差补偿方法，其特征在于：

所述的虚拟模型软件为Unigraphics。