关键字:三坐标测量机、数控机床、在线检测、测头、测量

    数控机床在线测量技术概述
    科学技术的进一步发展,将在线测量的技术进行一步提升,在数控机床/加工中心上对被加工工件进行在线自动检测是提高数控机床自动化加工水平和保证工件加工精度的有效方法,因此,数控机床工件在线自动测量系统是衡量数控机床技术水平的重要特征之一,已成为购置数控机床必不可少的基本选件.采用在线自动测量系统,在加工前可协助操作者进行工件的装夹找正,自动完成工件坐标系的设定,从而可简化工装夹具,节省夹具费用,缩短辅助时间,提高加工效率;在加工中和加工后可自动对工件尺寸进行在线测量,并能根据测量结果自动生成误差补偿数据反馈到数控系统,以保证工件的尺寸精度及批量工件的尺寸一致性;采用机内在线测量还可避免将工件移至测量机测量所带来的二次误差,从而可提高加工精度及精度保持性,通过一次切削即可获得合格产品,大大增强数控机床的智能化程度.

    数控机床在线检测系统的组成
    用于数控车床的工件自动测量系统一般均采用触发式测头测量系统(如英国Renishaw公司的LP2触发式测头测量系统).一般可将触发式测头假设作为一把刀具安装在刀架的某一刀位上,用于测量工件尺寸.当移动刀架,测头接触工件时则触发数控系统记下测头位置,数控系统通过相应的测量软件计算出工件尺寸.在数控车床上,触发式测量系统可以测量回转体零件的外径、内径、长度及槽宽等.触发式测头测量系统通常由触发式测头、信号传输和接收器、联接CNC系统的控制器接口装置、坐标位置数据采集、处理和测量误差补偿系统、测量结果自动反馈补偿系统、测量软件等几部分组成

    数控机床在线检测系统的原理
    工作时可将测头作为一把刀具安装在转塔刀架的某一刀位上,当移动刀架,测头接触到工件时,测杆出现微量偏移,使三等分触点中的一个或二个触点脱开,由三个触点构成的串联电路出现断路而在瞬间产生一个阶跃信号,此信号通过信号传输器用有线(连线)方式或无线(电磁耦合、红外辐射、无线发射)方式传送至控制器接口,控制器接口将触发时产生的带有不规则振荡的信号经整形后传输至数控系统,数控系统接到触发信号后发出中断信号,机床停止移动并记下此时测头的位置坐标,数控系统自动将数据送至相应的参数单元,作为变量进行运算处理,此时数控系统通过数据处理软件和测量误差处理软件计算出工件的尺寸,并及时反馈回数控系统进行刀具自动补偿或工件坐标调整,以保证工件的加工精度.