[发明专利]一种用于五轴数控机床RTCP检测的误差与姿态同步标定方法

权利要求书

1.一种用于五轴数控机床RTCP检测的误差与姿态同步标定方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、建立X轴、Y轴、Z轴的三轴坐标轴；

S2、通过五轴数控机床分别对X轴的正方向和负方向完成标定位移，同步完成标定姿态的RTCP检测，将刀尖点在三轴方向的检测结果加入误差表示；

S3、通过S2得到刀尖点在三轴方向的检测结果与误差的关系，将检测结果与误差的关系用姿态角度坐标函数表示；

S4、将刀尖点在Y轴和Z轴的误差取近似值，取值分别为Y轴、Z轴的误差关于姿态角度的平均值；

S5、将步骤S3中两次检测结果以X轴正方向倒序求取平均值，再通过S4中的取值得到刀具的姿态和刀尖点在Y轴和Z轴两方向检测结果与误差的关系；

S6、重复步骤S2～S5分别对Y轴和Z轴进行检测，取与轴对应的测试平均值，得出刀尖点的误差与刀具姿态的关系。

2.根据权利要求1所述的一种用于五轴数控机床RTCP检测的误差与姿态同步标定方法，其特征在于，所述S2中的正负两方向检测结果表达式分别为：

其中，三轴的刀尖点误差分别设为e_x、e_y、e_z，X_测、Y_测和Z_测分别为X、Y和Z三轴检测的结果，t_总为单次检测的总时长，d为所述标定位移，t为完成标定位移的时长，t⁺和t^-分别表示与完成检测间隔一小段时间的后一时刻和前一时刻。

3.根据权利要求1所述的一种用于五轴数控机床RTCP检测的误差与姿态同步标定方法，其特征在于，所述S3中的两次检测结果的姿态角度坐标函数表达式分别为：

其中，三轴的刀尖点误差分别设为e_x、e_y、e_z，X_测、Y_测和Z_测分别为X、Y和Z三轴检测的结果，i和j分别为姿态角度的变量，t为完成标定位移的时长，i⁺、j⁺和i^-、j^-分别表示与完成检测间隔一小段时间的后一姿态角度和前一姿态角度。

4.根据权利要求1所述的一种用于五轴数控机床RTCP检测的误差与姿态同步标定方法，其特征在于，所述S5中刀尖点在Y轴和Z轴两方向的检测结果分别设为Y'和Z'，其表达式为：

其中，e_y⁺、e_y^-和e_z⁺、e_z^-为完成检测间隔一小段时间的后一时间和前一时间的分别为y和z轴的刀尖点误差，x为检测结果的X方向分量。

5.根据权利要求1所述的一种用于五轴数控机床RTCP检测的误差与姿态同步标定方法，其特征在于，所述S5中刀具的姿态函数的表达式为：

其中，t为完成标定位移的时长，t_总为单次检测的总时长，d为所述标定位移，x为检测结果的X轴方向分量，f和g分别为角度与时间的函数。

6.根据权利要求1所述的一种用于五轴数控机床RTCP检测的误差与姿态同步标定方法，其特征在于，刀尖点误差与刀具姿态的关系取所述S2～S6平均检测结果。

7.根据权利要求2所述的一种用于五轴数控机床RTCP检测的误差与姿态同步标定方法，其特征在于，所述S4中的取近似值条件为：t⁺和t^-分别与完成检测间隔的时间远小于t_总。

8.根据权利要求1所述的一种用于五轴数控机床RTCP检测的误差与姿态同步标定方法，其特征在于，所述标定位移的范围为0～5mm。