申请/专利权人：上海交大智邦科技有限公司

申请日：2022-04-28

公开（公告）日：2024-04-09

公开（公告）号：CN114838685B

主分类号：G01B21/00

分类号：G01B21/00

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.09#授权;2022.08.19#实质审查的生效;2022.08.02#公开

摘要：本发明提供了一种在机自动跳动分布及初始找正误差检测装置及检测方法，工装夹具设置在卧式车削电主轴上，旋转标定圆环设置在工装夹具上；工装夹具用于装夹零件本体，工装夹具能够带动零件本体绕卧式车削电主轴旋转；平移导轨设置在卧式车削电主轴的一侧，铣削电主轴滑动设置在平移导轨上，铣削电主轴通过平移导轨进行移动；无线测头设置在铣削电主轴上，无线测头通过铣削电主轴移动和旋转；无线测头用于测量零件本体；控制组件与卧式车削电主轴、无线测头电连接。本发明通过车削主轴旋转与铣削主轴带动无线测头的联动控制，可实现实际零件周向旋转跳动尺寸分布图，更加直观全面的反应当前零件加工状态下的零件跳动尺寸信息。

主权项：1.一种在机自动跳动分布及初始找正误差检测装置，其特征在于，包括卧式车削电主轴1、铣削电主轴2、无线测头5、测头控制器6、机床控制组件7、控制组件、工装夹具9、旋转标定圆环11以及平移导轨12；所述工装夹具9设置在所述卧式车削电主轴1上，所述旋转标定圆环11设置在所述工装夹具9上；所述工装夹具9用于装夹零件本体10，所述工装夹具9能够带动所述零件本体10绕所述卧式车削电主轴1旋转；所述平移导轨12设置在所述卧式车削电主轴1的一侧，所述铣削电主轴2滑动设置在所述平移导轨12上，所述铣削电主轴2通过所述平移导轨12进行移动；所述无线测头5设置在所述铣削电主轴2上，所述无线测头5通过所述铣削电主轴2移动和旋转；所述无线测头5用于测量所述零件本体10；所述控制组件与所述卧式车削电主轴1、所述无线测头5电连接；所述卧式车削电主轴1上配设有旋转分度光栅3；所述铣削电主轴2上设置有快换刀柄4，所述无线测头5通过所述快换刀柄4连接设置在所述铣削电主轴2上；所述控制组件包括机床控制组件7和检测系统控制组件8；所述检测系统控制组件8与所述机床控制组件7电连接，所述机床控制组件7与所述卧式车削电主轴1、所述平移导轨12电连接；所述控制组件还包括测头控制器6；所述检测系统控制组件8与所述测头控制器6电连接，所述测头控制器6与所述无线测头5电连接；所述检测系统控制组件8为电子控制单元；所述在机自动跳动分布及初始找正误差检测装置执行包括如下步骤：步骤1：通过所述电子控制单元控制所述机床控制组件7，使所述机床控制组件7扫描获取所述零件本体10的几何尺寸和加工信息，制定所述零件本体10的跳动检测程序并启动测量；步骤2：根据步骤1中获取的所述零件本体10的几何尺寸和加工信息，通过所述电子控制单元控制所述测头控制器6，使所述测头控制器6控制所述铣削电主轴2在机库调用测量所用的所述无线测头5；步骤3：通过所述电子控制单元控制所述机床控制组件7，使所述机床控制组件7控制所述卧式车削电主轴1带动所述零件本体10运动至旋转零位；使所述机床控制组件7控制所述平移导轨12带动所述无线测5移动至所述零件本体10轴向待测截面位置；步骤4：通过所述电子控制单元控制所述测头控制器6，使所述测头控制器6控制所述铣削电主轴2带动所述无线测头5移动至零件本体10上的待测量尺寸位置，并控制所述无线测头5启动测量，并通过所述测头控制器6实时反馈所述无线测头5的跳动尺寸检测数值Rcet；步骤5：通过所述电子控制单元控制所述机床控制组件7，使所述机床控制组件7控制所述卧式车削电主轴1带动所述零件本体10缓慢旋转一周，并通过所述机床控制组件7实时反馈所述卧式车削电主轴1的旋转角度ωcet；步骤6：根据步骤4获得的跳动尺寸检测数值Rcet和步骤5中获得的旋转角度ωcet，对跳动尺寸进行提取；步骤7：通过所述机床控制组件7控制所述平移导轨12带动所述无线测头5移动至下一个轴向位置，重复步骤1～6，获得当下截面跳动值分布，通过对所述零件本体10周向位置的抽样检测，获得所述零件本体10沿轴向各截面的跳动分布集；所述步骤6包括如下步骤：步骤6.1：通过所述电子控制单元将获得的所述卧式车削电主轴1的旋转角度ωcet和所述无线测头5的实时跳动尺寸检测数值Rcet进行同步处理，获得所述零件本体10周向全尺寸跳动尺寸Rceω；步骤6.2：将所述无线测头5获得的所述无线测头5至旋转中心的全尺寸跳动尺寸Rceω沿角向展开，绘制角向尺寸分布图，获得当前所述零件本体10状态下的全尺寸跳动检测值；所述步骤6.2中，结合最小二乘法分别计算全尺寸跳动尺寸RceOce的偏心最小二乘圆、最小内接圆以及最大外界圆；偏心最小二乘圆的理论圆心记为Ocex0,y0，半径为RceOce，偏心最小二乘圆的理论圆心Ocex0,y0与回转跳动圆心距离矢量为当前截面的初始找正偏差，记为rOceω；最小内接圆与最大外接圆的半径分别记为RminOω1与RmaxOω2，所述零件本体10当前截面的全尺寸跳动检测值为δcex＝RmaxOω2-RminOω1。

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