[发明专利]旋转轴的螺距误差补偿量的测量方法、装置

权利要求书

1.一种旋转轴的螺距误差补偿量的测量方法，其特征在于，

方法应用于五轴双转台机床，所述五轴双转台机床包括转台和主轴；所述转台包括旋转轴；

所述螺距误差补偿方法包括：

将标准球组件固定于所述转台上，将探针组件固定于所述主轴上；

控制目标旋转轴旋转至少四个旋转角度，并通过所述标准球组件和所述探针组件计算每个旋转角度下所述标准球组件的球心的机械坐标，其中，所述目标旋转轴为所述机床上的多个旋转轴中的一个；

根据至少四个标准球组件的球心的机械坐标确定所述目标旋转轴的旋转中心的机械坐标；

根据所述旋转角度、所述球心的机械坐标和所述旋转中心的机械坐标确定所述目标旋转轴的螺距误差补偿量，所述螺距误差补偿量用于对所述目标旋转轴进行螺距补偿；

或，方法应用于五轴双摆头机床，所述五轴双摆头机床包括工作台和摆头；所述摆头包括旋转轴；

所述螺距误差补偿方法包括：

将标准球组件固定于所述工作台上，将探针组件固定于所述摆头上；

控制目标旋转轴旋转至少四个旋转角度，并通过所述标准球组件和所述探针组件计算每个旋转角度下所述标准球组件的球心的机械坐标，其中，所述目标旋转轴为所述机床上的多个旋转轴中的一个；

根据至少四个标准球组件的球心的机械坐标确定所述目标旋转轴的旋转中心的机械坐标；

根据所述旋转角度、所述球心的机械坐标和所述旋转中心的机械坐标确定所述目标旋转轴的螺距误差补偿量，所述螺距误差补偿量用于对所述目标旋转轴进行螺距补偿；

或，方法应用于五轴混合结构机床，所述五轴混合结构机床包括转台和摆头；所述转台和所述摆头均包括旋转轴；

所述螺距误差补偿方法包括：

将标准球组件固定于所述转台上，将探针组件固定于所述摆头上；

控制目标旋转轴旋转至少四个旋转角度，并通过所述标准球组件和所述探针组件计算每个旋转角度下所述标准球组件的球心的机械坐标，其中，所述目标旋转轴为所述机床上的多个旋转轴中的一个；

根据至少四个标准球组件的球心的机械坐标确定所述目标旋转轴的旋转中心的机械坐标；

根据所述旋转角度、所述球心的机械坐标和所述旋转中心的机械坐标确定所述目标旋转轴的螺距误差补偿量，所述螺距误差补偿量用于对所述目标旋转轴进行螺距补偿。

2.如权利要求1所述的旋转轴的螺距误差补偿量的测量方法，其特征在于，所述探针组件包括：探球；所述标准球组件包括标准球；

通过所述标准球组件和所述探针组件计算每个旋转角度下所述标准球的球心的机械坐标，包括：

驱动所述摆头和/或所述转台和/或所述工作台和/或所述主轴相对运动，以使所述探球从至少三个方向靠近所述标准球直至所述探球与所述标准球接触，并获取所述探球的至少三个球心的机械坐标；

根据所述探球的至少三个球心的机械坐标计算所述标准球的球心的机械坐标。

3.如权利要求1所述的旋转轴的螺距误差补偿量的测量方法，其特征在于，所述探针组件包括：探杆；

通过所述标准球组件和所述探针组件计算每个旋转角度下所述标准球的球心的机械坐标，包括：

驱动所述摆头和/或所述转台和/或所述工作台和/或所述主轴相对运动，使所述探杆从至少三个方向靠近所述标准球直至所述探杆的端面的边缘与所述标准球接触，获取至少三个中点的机械坐标；

根据所述至少三个中点的机械坐标、所述探杆的半径和所述标准球的半径计算所述标准球的球心的机械坐标；或，根据至少四个中点的机械坐标求解方程计算球心或者基于最小二乘法拟合球计算球心的机械坐标，将所述球的球心的机械坐标确定为所述标准球的球心的机械坐标；

或，驱动所述摆头和/或所述转台和/或所述工作台和/或所述主轴相对运动，使所述探杆从至少三个方向靠近所述标准球直至所述探杆的侧壁面与所述标准球接触，获取至少三个中点的机械坐标；

根据所述至少三个中点的机械坐标、所述探杆的半径和所述标准球的半径计算所述标准球的球心的机械坐标；或，根据至少四个中点的机械坐标求解方程计算球心或者基于最小二乘法拟合球计算球心的机械坐标，将所述球的球心的机械坐标确定为所述标准球的球心的机械坐标。