自动补偿数控设备测头测量值的方法和过程
本发明涉及数控设备解决方案。
背景技术：
在当今日益追求精致外观的情况下，手机外壳中“高光”的比例逐渐扩大。由于技术要求，“高光泽”过程通常是多个过程的一部分。由于多次夹紧和加工的影响，先前加工的形状和尺寸可能整体或部分发生轻微变化。如果没有纠正，高级工程师处理后很容易敏感地观察到诸如尺寸和边缘问题。
为此，必须添加诸如探针之类的测试设备来检查每个工件，在加工之前自动检测关键点的位置偏差，然后针对这些偏差对NC刀具路径程序进行适当的校正以获得补偿。尾随刀具路径。
通常来说，整个过程通常需要经历以下关键步骤：
1、选择要检测的关键点，通常需要在边缘或拐角附近加强检测；
2、使用探针检测关键点的位置，记录其绝对坐标以及理论坐标之间的差，即该点的偏差值；
3、通过该算法，将每个关键点的坐标与实际测量值相匹配，并校正原始刀具路径程序。
其中最关键的一步是第三步。市场上当前的普遍做法是重写原始的刀具路径程序，并调用宏程序来实现这一目的。现场技术人员的工作量很大。
现有方法存在以下缺点：
1、手动工作量很大，因为NC刀具路径文件通常是较小的线段或较小的圆弧，因此需要对其进行逐一修改；
2、精度很差。对于圆弧，必须将其分解为一些小的线段，然后进行校正，这会失去原始精度；
3、刀具路径文件会大大扩展。例如，必须将圆弧分成许多细小的线段，以确保达到指定的精度；
4、的效率较低，因为宏程序通常以解释性语言编写自动测量设备，并且执行效率相对较低；
5、通用性差，需要通过不同的手动编码来纠正不同的刀具路径程序；
6、调试困难，而且第一个产品周期很长。
技术实现要素：
为了克服现有技术的不足，本发明的目的是提供一种通过与数控系统核心算法的高度集成来自动补偿偏差测量值的可行方法。
为了达到上述目的，本发明提供了一种数控装置的探头的测量值的自动补偿方法，包括以下步骤：
A。用测头按照计划的路径测量工件关键点的位置偏差，并将每个关键点的偏差矢量值存储到指定位置；
B。在计划路径的预定位置处添加多个M57、M58、M59指令，其中：将M57定义为补偿的起点，将M58定义为补偿的终点，将M59定义为偏差转移，将M57、M5定义为8、M59分别对应一个偏差向量，其中M57、M58为零向量，每个M59的位置对应关键点的位置，并指向该位置的偏差向量值的存储位置;
C。分析并执行计划的路径，然后：
D。当在由M57、组成的命令间隔中有多个M59、M58时，进入偏差自动统计补偿模式：
首先，执行初始化变量操作：原始刀具路径的总长度Ltotal = 0，偏差矢量Dbegin = 0;
其次，缓存所有已解析的指令，计算每个运动指令的原始长度Lk，并将其添加到Ltotal中。
遇到M59指令时，读取相应的偏差矢量值Dend；将补偿起点M57和补偿终点M58视为检测点，并认为没有偏差。计算相邻检测点间隔中的偏差率向量R =（Dend-Dbegin）/ Ltotal，然后根据先前缓冲的每个运动指令的原始长度Lk获得端点的补偿向量：Dk = R * Lk ，放置说明进行补偿；
更正所有缓存的指令后，移至插值器的下一个模块以进行前瞻性的速度规划和插值，并清除当前的缓存指令，并将当前点用作自动下一个分段的起点补偿：让Dbegin = Dend并重置Ltotal = 0;
E。当M58指令结束并且没有出现M57指令时，所解析的运动指令不会得到补偿并直接执行。
本发明的进一步改进是，在步骤D中，如果计划路径是小线段类型，则将从起点到终点的矢量添加到上述补偿矢量Dk中。 本发明的进一步改进是，在步骤D中，如果规划路径已经实现了先进的螺旋插补（如摆线插补，这是弧插补的一种普及），即在补偿过程An中进行了等价更改，其中圆心根据偏差矢量Dk线性移动，并且刀尖绕圆心成弧形移动。
本发明的进一步改进是，在步骤D中，如果规划路径未实现高级螺旋插补，则可以将圆弧内部分解为细线段，然后根据细线进行补偿。输入路径。
本发明的进一步改进是它可以应用于多轴系统。
本发明通过与数控系统的核心算法的高度集成，将由测头测得的偏差值自动应用于程序的刀具路径，从而可以使最麻烦的补偿过程自动化。其优点如下：
1、高精度。可以实现在每个插补指令周期（最高1ms /周期）内进行自动补偿，大大提高了处理精度。如果存在弧，则前提是可以将弧转换为高级螺旋插补（例如我们的公司）；即使不执行高级螺旋插补，也可以将内部细分成足够高的精度以自动完成的小线段；
2、高效率。无需手动编程，就可以在CNC系统的核心模块中执行自动补偿；
3、具有很强的适用性。更改检测位置甚至更改刀具路径程序都可以快速响应；
4、减少现场工匠的劳动量和工作需求的门槛。
图纸说明
图1是根据本发明的总体流程图；
图2描绘了本发明的自动补偿过程的原理图。
具体的实现方法
下面将详细描述本发明的优选实施例，以便本领域技术人员能够更容易地理解本发明的优点和特征，从而使保护的定义越来越清晰。本发明的范围。
请参阅图1和图2，该方法是一种自动补偿数控设备的探头的测量值的方法，包括以下步骤：
A。用测头按计划的路径测量工件关键点的位置偏差，并将每个关键点的偏差矢量值存储到指定位置；
B。在计划路径上的预定位置添加多个M57、M58、M59指令，其中：将M57定义为补偿的起点，将M58定义为补偿的终点，将M59定义为偏差转移，将M57、M58、M59分别对应一个偏差向量，其中M57、M58是零向量，不需要传输。每个M59的位置对应于关键点的位置，并指向该位置的偏差矢量值的存储位置。即，必须使用参数来传递由探针测量的实际偏差矢量。需要说明的是，添加了M57 / M58指令的位置通常位于刀具的前后位置，不接触工件表面的位置，或者尚未开始加工的位置；
C。分析并执行计划的路径，然后：
D。当在由M57、形成的命令间隔中，多个M59、M58进入偏差自动统计补偿模式时，即在M57、M58之间将存在多个M59，从而形成多个M57-M59、M59 -M59、M59-M58间隔，每个间隔包含一个或多个运动指令，我们使用以下算法实现其自动校正补偿：
首先，执行初始化变量操作：原始刀具路径的总长度Ltotal =0.0;偏差向量（假设只有三个轴X，Y，Z）Dbegin = {0.0，0.0，0.0};
其次，缓存所有已解析的指令，计算每个运动指令的原始长度Lk，并将其添加到Ltotal中。
每当遇到M59指令时，均读取相应的偏差矢量值Dend；将补偿的开始和结束作为检测点，并认为没有偏差。计算在相邻检测点间隔内的偏差率矢量R =（Dend-Dbegin）/ Ltotal；然后，根据之前缓冲的每个运动指令的原始长度Lk，获得端点的补偿向量：Dk = R * Lk，补偿顺序为。对于较小的线段自动测量设备，只需将此向量添加到起点到终点；对于圆弧，如果已经实现了高级螺旋插补（例如，在做圆周运动时，圆的中心也可以是直线运动），则只需进行一点变换（相对于插值过程中的圆心，圆心根据偏差矢量Dk线性移动，刀尖绕圆心成弧形移动。否则，您可以先将圆弧的内部分解为小线段，然后使用该线段的自动补偿原理。
更正所有缓存的指令后，移至插值器的下一个模块以进行前瞻性的速度规划和插值，并清除当前的缓存指令，并将当前点用作自动下一个分段的起点补偿：让Dbegin = Dend，然后将Ltotal =0.0重置。
如果在M58指令结束后没有出现M57指令，则将不对已解析的运动指令进行补偿，并且将按照正常过程执行该指令而不会进行缓冲。
本发明的核心思想是通过数控系统的核心算法自动补偿探头检测到的偏差值。补偿算法是两个测量点之间的每个轴的补偿偏差与该期间所经历的刀具路径的原始长度成比例。例如，如果检测到X轴方向上的起点和终点的偏差为-1um和3um，则在路径中点（无论是否为线段）在X轴方向上的补偿量，弧形或其任意组合）为1um。
需要指出的是，本发明的方法不仅限于“高光”处理，还可以应用于任何基于刀具路径补偿的处理。该方法不仅适用于XYZ三轴系统，还适用于其他更复杂的轴系统。
以上实施例仅是为了说明本发明的技术思想和特征，其目的是让熟悉本技术的人理解并实施本发明的内容，并不限制本发明的保护范围。本发明。对本发明的精神做出的等同改变或修改均落入本发明的保护范围。
