[发明专利]基于面型基准的转台转角误差检测方法

说明书

本发明基于面型基准的转台转角误差检测方法，属于转台转角误差检测技术领域；所要解决的技术问题是提供了一种能够在转台任意位置实现对转台分度误差进行连续检测的高精度检测方法；技术方案为：检测装置包括一个平面度不大于2微米的基准平面；检测方法为将该检测装置放置于分度转台上并固定在分度转台的初始位置，使用测量设备测量检测装置的基准平面上任意不重合的至少五个点，根据这些点的坐标值拟合平面，并计算出平面的法向量将分度转台转动到一定角度，计算出平面的法向量法向量与法向量之间的夹角与分度转台转动前后名义运动角度相减；本发明可广泛应用于转台转角误差检测领域。

技术领域

本发明基于面型基准的转台转角误差检测方法，属于转台转角误差检测技术领域。

背景技术

随着先进制造技术的发展，分度转台已被广泛应用于多轴数控机床、坐标测量机以及装配线等工业领域，以实现工件或者刀具(测头)的定向与定位。分度转台的运动精度对于加工或者测量至关重要，提高分度转台的运动精度，对于提高加工和测量精度，保证产品质量，具有重要意义。

目前的研究成果及产品中，常用的分度转台转角误差检测方法主要有以下几种：

1、激光干涉仪与多面棱体组合的方式。此种检测方法主要局限于多面棱体的面数，只能检测出多面棱体最小分度角度下的转台转角误差。

2、通过使用一个高精确性、高重复性的参考转台，标定时目标转台顺时针旋转，参考转台逆时针旋转相同的角度。此种检测方法可以实现在360°范围内对转台分度误差进行连续标定，精度很高，但是检测效率较低且成本昂贵。

3、使用激光跟踪仪检测转台上不共线的三个点的空间坐标，根据所建立的转台系统误差模型，求解方程组，获得转台系统误差的解析表达式。此种检测方法成本昂贵，效率很低，而且精度有待考证。

鉴于以上检测方法的不足，发明一种能够在转台任意位置实现对转台分度误差进行连续检测的高精度检测方法，弥补现有检测仪器和方法的不足，实现以较低的经济成本有效地提高分度转台的运动精度，就显得格外重要。

发明内容

本发明基于面型基准的转台转角误差检测方法，克服了现有技术存在的不足，提供了一种能够在转台任意位置实现对转台分度误差进行连续检测的高精度检测方法。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种基于面型基准的转台转角误差检测方法，包括以下步骤：

S1.取一个长方体作为检测装置，该长方体的一个表面设置成平面度不大于2微米的基准平面，将该检测装置放置于分度转台上并进行固定，基准平面不与分度转台的表面平行，确保该检测装置在检测的过程中不会发生移动；

S2.在分度转台的初始位置，使用测量设备测量检测装置的基准平面上任意不重合的至少五个点，根据这些点的坐标值拟合平面，并计算出平面的法向量

S3.分度转台转动到一定角度，使用测量设备测量检测装置的基准平面上任意不重合的至少五个点，根据这些点的坐标值拟合平面，并计算出平面的法向量

S4.将法向量与法向量之间的夹角与分度转台转动前后名义运动角度相减，得到分度转台转动前后的转角误差。

进一步，所述测量设备为三坐标测量机。

本发明与现有技术相比具有以下有益效果。

1、本发明方法能够在任意位置实现对分度转台的转角误差进行检测，突破了传统检测方法受检测装置最小分度的限制；

2、本发明方法采用在转台转动前后测量同一个基准面，将角度的测量转化为平面的测量，降低了对测量设备要求，极大地降低了成本；