一种测量机床B轴旋转精度的方法与流程

一种测量机床b轴旋转精度的方法
技术领域
1.本发明涉及机床加工技术领域，尤其涉及一种测量机床b轴旋转精度的方法。


背景技术：

2.b轴旋转精度是指b轴在做旋转运动时，实际回转轴线相对于自身理想回转轴线的符合程度。二者之间呈现出的变动量就是b轴回转精度误差。变动量越小，b轴回转精度越高，反之越低。
3.现阶段，主要利用标准转台、角度多面体、圆光栅和准直仪等进行测量，测量方法为使工作台转过一个角度，正向反向均可，然后停止、锁紧、定位，并以此位置为基准，向同方向快速转动，每隔一定角度进行锁紧定位并测量。
4.一般的，现有手段需要配置标准转台、圆光栅、准直仪等精密仪器，投入较大，并不经济；同时测量过程复杂，对作业人员专业程度要求较高，装配检测仪器时影响机床正常作业，难以在生产上高效应用。
5.因此，亟需通过开发一种简单的、高效的、高精度的测量b轴旋转精度的方法，更好的适应生产过程高效率的需求。


技术实现要素：

6.本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种测量机床b轴旋转精度的方法。
7.为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
8.一种测量机床b轴旋转精度的方法，包括以下步骤：
9.步骤10：将标准多面棱镜装置在机床b轴上，进行固定，通过标准平台固定激光束和投影布与多面棱镜一面平行，投影布与多面镜距离记为l1；
10.步骤20：打开激光束开关，使经多面棱镜反射后，反射点a落于投影布上，标记记录位置a；
11.步骤30：对机床输入旋转一定角度的指令，使得机床转动一定角度；
12.步骤40：待机床转动停止且稳定后，标记记录投影布上的反射点的位置b，a与b两点的距离记为l2；
13.步骤50：测量两次记录的反射点之间的距离再通过计算得到机床b轴旋转精度，具体计算方法如下：
14.二次反射角：c＝arctan[(l1/tan a-l2)/l1]；
[0015]
步骤60：经多次测量，进一步计算，得b轴转动精度误差值：b＝
±
(max(c)-min(c))/2。
[0016]
优选的，所述步骤10中，点状激光束、标准多面棱镜和投影布放置在同一水平高度，多面棱镜镜面与投影布和激光束所成平面平行。
[0017]
优选的，所述步骤20中，激光束向多面棱镜以入射角a发射激光，反射后的激光束
在投影布上。
[0018]
优选的，所述步骤30中，机床b轴转动一定角度过程中，激光束与投影布位置保持不变。
[0019]
优选的，所述步骤50中，当二次反射激光束位置b在一次反射激光束位置a右边时，l2记为﹢，当二次反射激光束位置b在一次反射激光束位置a左边时，l2记为-。
[0020]
其中，通过将点状激光束、标准多面棱镜和投影布放置在同一水平高度，多面棱镜镜面与投影布和激光束所成平面平行；利用激光束向多面棱镜以入射角a发射激光，反射后的激光束在投影布上，记录位置；再通过机床操作界面向机床输入指令，机床b轴转动固定角度，过程中激光束与投影布位置保持不变，待机床完成转动动作后，记录投影布上反射点的位置，测量转动前后两个记录点的距离,通过几何关系计算得到到机床b轴的旋转精度值。
[0021]
本发明的有益效果为：
[0022]
本发明提供了一种简单的、高效的可以快速检测机床b轴的转动精度的方法，使用工具简单易得，经济适用性更好，在生产制造领域值得推广应用。
附图说明
[0023]
图1为本发明提出的反射点之间的几何关系图。
具体实施方式
[0024]
下面将结合本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
[0025]
实施例1：
[0026]
步骤10：取一个标准的四棱镜(回转精度《0.001
°
)，将激光束和投影布通过水平仪固定在同一水平平面内，激光束和投影布距离四棱镜反射面l1＝500mm处；
[0027]
步骤20：将激光束以与水平方向45
°
夹角入射，打开激光书开关，在投影布上记录反射点的位置a；
[0028]
步骤30：对机床连续三次顺时针方向转动90
°
指令，待每次机床完成转动指令且稳定后记录反射点位置b1、b2、b3，分别记录并做标记；
[0029]
步骤40：使用游标卡尺测量相邻两次标记点的中心距，右方向记为+，左方向记为-，所测出来的中心距分别为l241＝+3.31mm，l242＝-3.35mm，l243＝-2.31mm；
[0030]
步骤50：通过计算，c1＝44.810
°
,c2＝45.192
°
，c3＝45.132
°
；
[0031]
步骤60：进一步计算得机床b轴旋转精度为：b＝
±
0.095
°
。
[0032]
实施例2：
[0033]
步骤10：取一个标准的四棱镜(回转精度《0.001
°
)，将激光束和投影布固定在同一平面内，且距离四棱镜反射面500mm处；
[0034]
步骤20：将激光束以与水平方向a＝30
°
夹角入射，打开激光束开关，在投影布上记录反射点的位置a；
[0035]
步骤30：对机床连续三次顺时针方向转动90
°
指令，待每次机床完成转动指令且稳定后记录反射点位置b1、b2、b3，分别记录并做标记；
[0036]
步骤40：使用游标卡尺测量相邻两次标记点的中心距，右方向记为+，左方向记为-，所测出来的中心距分别为l244＝-0.59mm，l245＝0.60mm，l246＝0.54mm；
[0037]
步骤50：通过计算，c1＝60.169
°
,c2＝60.172
°
，c3＝59.843
°
；
[0038]
步骤60：进一步计算得出，机床b轴旋转精度范围为：b＝
±
0.082
°
。
[0039]
实施例3：
[0040]
步骤10：取一个标准的六棱镜(回转精度《0.001
°
)，将激光束和投影布固定在同一平面内，且距离四棱镜反射面500mm处；
[0041]
步骤20：将激光束以与水平方向30
°
夹角入射，打开激光束开关，在投影布上记录反射点的位置a；
[0042]
步骤30：对机床连续三次顺时针方向转动60
°
指令，待待每次机床完成转动指令且稳定后记录反射点位置b1、b2、b3，分别记录并做标记；
[0043]
步骤40：取下投影布，测量相邻两次标记点的中心距，右方向记为+，左方向记为-，所测出来的中心距分别为l261＝+6.18mm，l262＝-4.38mm，l263＝-5.87mm；
[0044]
步骤50：通过计算，c1＝59.822
°
,c2＝60.125
°
，c3＝60.167
°
；
[0045]
步骤60：进一步计算得出，机床b轴旋转精度范围为：b＝
±
0.086
°
。
[0046]
本发明中，通过将点状激光束、标准多面棱镜和投影布放置在同一水平高度，多面棱镜镜面与投影布和激光束所成平面平行；利用激光束向多面棱镜以入射角a发射激光，反射后的激光束在投影布上，记录位置；再通过机床操作界面向机床输入指令，机床b轴转动固定角度，过程中激光束与投影布位置保持不变，待机床完成转动动作后，记录投影布上反射点的位置，测量转动前后两个记录点的距离,通过几何关系计算得到到机床b轴的旋转精度值。
[0047]
从而可简单的、高效的快速检测机床b轴的转动精度，不仅使用工具简单易得，且经济适用性更好，在生产制造领域值得推广应用。
[0048]
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种测量机床b轴旋转精度的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤10：将标准多面棱镜装置在机床b轴上，进行固定，通过标准平台固定激光束和投影布与多面棱镜一面平行，投影布与多面镜距离记为l1；步骤20：打开激光束开关，使经多面棱镜反射后，反射点a落于投影布上，标记记录位置a；步骤30：对机床输入旋转一定角度的指令，使得机床转动一定角度；步骤40：待机床转动停止且稳定后，标记记录投影布上的反射点的位置b，a与b两点的距离记为l2；步骤50：测量两次记录的反射点之间的距离再通过计算得到机床b轴旋转精度，具体计算方法如下：二次反射角：c＝arctan[(l1/tan a-l2)/l1]；步骤60：经多次测量，进一步计算，得b轴转动精度误差值：b＝
±
(max(c)-min(c))/2。2.根据权利要求1所述的一种测量机床b轴旋转精度的方法，其特征在于，所述步骤10中，点状激光束、标准多面棱镜和投影布放置在同一水平高度，多面棱镜镜面与投影布和激光束所成平面平行。3.根据权利要求1所述的一种测量机床b轴旋转精度的方法，其特征在于，所述步骤20中，激光束向多面棱镜以入射角a发射激光，反射后的激光束在投影布上。4.根据权利要求1所述的一种测量机床b轴旋转精度的方法，其特征在于，所述步骤30中，机床b轴转动一定角度过程中，激光束与投影布位置保持不变。5.根据权利要求1所述的一种测量机床b轴旋转精度的方法，其特征在于，所述步骤50中，当二次反射激光束位置b在一次反射激光束位置a右边时，l2记为﹢，当二次反射激光束位置b在一次反射激光束位置a左边时，l2记为-。

技术总结
本发明涉及机床加工领域，尤其涉及一种测量机床B轴旋转精度的方法，通过将点状激光束、标准多面棱镜和投影布放置在同一水平高度，多面棱镜镜面与投影布和激光束所成平面平行；利用激光束向多面棱镜以入射角a发射激光，反射后的激光束在投影布上，记录位置；再通过机床操作界面向机床输入指令，机床B轴转动固定角度，过程中激光束与投影布位置保持不变，待机床完成转动动作后，记录投影布上反射点的位置，测量转动前后两个记录点的距离,通过几何关系计算得到到机床B轴的旋转精度值，从而可简单的、高效的快速检测机床B轴的转动精度，不仅使用工具简单易得，且经济适用性更好，在生产制造领域值得推广应用。产制造领域值得推广应用。产制造领域值得推广应用。


技术研发人员：李省伟 洪超 李继林 韩冬 樊晓腾
受保护的技术使用者：超丰微纳科技（宁波）有限公司
技术研发日：2023.04.28
技术公布日：2023/7/12