触发式测头轴向预行程的标定方法

摘要

触发式测头轴向预行程的标定方法，采用标准球作为标定用具，触测标准球球面上分布均匀的若干个测点，采用最小二乘法对测点数据进行球面拟合，计算出标准球的测量半径，通过标准球的测量半径与标准球公称半径的差值得出触发式测头轴向预行程。本发明以标定结果为依据对在机测量结果进行修正，避免了测量过程中，由于测头探针与工件的位置与数控系统记录的测点位置不同所造成的测量误差；避免了现有的标定方法中以测头各个方向上预行程的平均值代替实际的轴向预行程所产生的误差，提高了标定精度，且使用市售标准量具—标准球作为标定用具，无需其他设备，使用成本低，操作简便。

主权项

触发式测头轴向预行程的标定方法，其特征在于，采用标准球作为标定用具，在标准球某截圆上触测沿圆周均匀分布的若干个点，并用最小二乘法对各测点坐标值进行圆拟合运算，得到被测截圆的半径及圆心坐标；然后测量被测截圆与球顶之间的距离；最后，结合标准球公称半径和探针测球半径，算出触发式测头轴向预行程，具体包括以下步骤：第一步：将标准球吸附在数控机床工作台上，保证触发式测头在其行程范围内能够准确、安全的触测标准球；第二步：调节触发式测头在X轴、Y轴和Z轴方向的位置，将触发式测头探针定位在标准球某圆周处并进行试触测，记录触发时的Z轴坐标Z₁；第三步：在数控机床的带动下，通过X轴、Y轴插补运动，在标准球的待测截圆上触测均匀分布的若干个点，记录下每个测点的位置坐标(X_i、Y_i)；第四步：采用最小二乘法，对第三步得到的一系列坐标值进行拟合计算，得到标准球被测截圆的半径r及圆心坐标(X₀、Y₀)；第五步：将触发式测头沿Z轴向上移动，使得触发式测头探针高于标准球；第六步：在数控机床的带动下，通过X轴、Y轴插补运动，将触发式测头探针定位在标准球的被测截圆圆心处(X₀、Y₀)；第七步：将触发式测头沿Z轴向下运动触测标准球顶点，记录触发时Z轴坐标Z₂；第八步：根据第二步得到的Z轴坐标Z₁、第四步得到的半径r及第七步得到的Z轴坐标Z₂，得到触发式测头轴向预行程τ，$\tau =(R+b)-\sqrt{{(R+b)}^2-r^2}-(Z_2-Z_1)$式中，R为标准球公称半径；b为探针测球半径。