[发明专利]识别五轴联动数控机床在线检测能力的试件与检测方法

说明书

本发明涉及识别五轴联动数控机床在线检测能力的试件与检测方法，所述试件用于识别五轴联动数控机床在线检测能力，检测试件由底座和设置于底座上的多种型面特征构成，所述底座主体为长方体形状，所述底座四角边缘处分别设有加紧孔，所述加紧孔贯通底座主体，所述底座上的多种型面特征为斜面、圆柱面、锥面和曲面特征进行叠加所构成的综合体。本发明能够较为全面的验证五轴联动数控机床在线检测能力，所设计的检测试件相对于现有的机床几何精度测试件的型面特征更为多样，不仅为五轴联动数控机床在线检测功能改造及配套在线检测系统的验收提供一定的依据，更为在线检测技术相关研究工作的实验测试提供参考。

技术领域

本发明涉及数控机床技术领域，具体是指一种识别五轴联动数控机床在线检测能力的试件与检测方法。

背景技术

在复杂型面的加工过程中，五轴联动数控机床能够克服三轴数控机床难于直接实现复杂型面一次成型的缺点，且在叶轮、叶片等复杂型面类零件的加工中得到了广泛的应用，因此制造企业也提高了对五轴联动数控机床的引进力度。在线检测是将制造设备与检测装置进行有效的集成，实现零件的原位检测(在数控机床直接进行零件检测)，消除零件检测过程中由于多次装夹而引起的重复定位误差等问题，从而保证检测数据的可靠性。

目前，多数的检测试件及检测方法是以判断数控机床加工精度为目的，而在线检测一般在机床低速无载荷下进行，且现有的机床加工精度检测试件构型复杂，特征单一，无法完全体现数控机床在线检测能力，具有一定的局限性。因此，针对五轴联动数控机床零件加工的特点，提出一种专用试件及检测方法，识别五轴联动数控机床在线检测能力，为五轴联动数控机床的在线检测模块及配套检测系统的验收提供了依据。

一种辨识四轴加工中心几何精度的检测试件及检测方法，其专利申请号为CN201410012613.7，该方法是将能够反映机床几何误差特征的型面进行融合，通过对所设计零件表面的加工检测，实现对四轴机床几何精度的识别，主要是针对四轴加工中心几何精度检验所提出的一种检测试件，而对于五轴数控机床并不适用。

Soichi Ibaraki和Masahiro Sawada等人设计了一种用以检测回转式五轴加工中心回转轴A、C的几何精度与运动精度的检测试件，(参见Ibaraki S,Sawada M,MatsubaraA,et al.Machining tests to identify kinematic errors on five-axis machinetools[J].Precision Engineering,2010,34(3):387-398.)成都飞机工业集团有限责任公司提出了一种利用“S”形检测试件综合检测五轴加工中心几何精度的方法，其专利申请号为：CN200710048269.7，以上文献所提出的检测试件主要是以检测数控机床精度为主，但对于五轴联动数控机床在线检测能力的辨识并不完全适用。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，提供一种识别五轴联动数控机床在线检测能力的试件与检测方法，通过对该检测试件的在线检测，分别从检测时间，机床联动能力和检测精度等方面进行评估，适用五轴数控机床在线检测能力的辨识。

为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案为：识别五轴联动数控机床在线检测能力的试件与检测方法，所述试件用于识别五轴联动数控机床在线检测能力，检测试件由底座和设置于底座上的多种型面特征构成，所述底座主体为长方体形状，所述底座四角边缘处分别设有加紧孔，所述加紧孔贯通底座主体，所述底座上的多种型面特征为斜面、圆柱面、锥面和曲面特征进行叠加所构成的综合体。

识别五轴联动数控机床在线检测能力检测方法包括如下操作步骤：

(1)按照检测试件模型，利用三维CAD软件的实体造型技术，实现对检测试件三维模型的构建；

(2)以检测试件为加工驱动体作为基础，在CAM软件中实现对零件模型数控加工程序生成；

(3)由后置处理软件生成数控加工代码的数控程序；