現代機床在機測量技術研究與發展趨勢

張建明，羅松保，龐長濤，杜海濤

（中航工業北京航空精密機械研究所精密制造技術航空科技重點實驗室，北京 100076）

隨著現代數控加工、傳感和測量技術的發展，機床在機測量（Onmachine Measurement，On-machine Gauging；或譯作在位測量，在線測量）技術對提高加工精度、效率和產品質量，解決離線測量的問題或障礙，發揮著越來越重要的作用。機床在機測量技術已成為現代先進制造技術的重要發展方向之一。

圖1 在機測量系統結構簡圖Fig.1 Schematic diagram of on-machine measurement system structure

通用數控機床在機測量技術

1 應用系統構成與效能

利用數控加工中心或車、銑中心等通用數控機床上已有的導軌坐標測量、運動控制系統，配置適當的刀具檢測、工件檢測用途的測頭，使機床具備數控多坐標測量機功能。

圖1 所示為典型的在機測量系統結構簡圖，其中伺服系統為多坐標伺服系統，測頭在機床加工過程中儲存在刀具庫，測量周期中換裝在刀具主軸上，形成數控多坐標測量機系統。工作臺上安裝刀具測頭，可對刀具主軸上的刀具進行檢測。

具有測量功能的擴展機床可實現：

（1）利用刀具測頭實現自動對刀、刀具破損監測；

（2）工件測頭識別并設定工件定位狀態，可省去工裝卡具，減少機床停機時間，消除手動設定誤差，降低廢品率，提高生產力和批量產品尺寸的靈活性；

（3）通過對工件特征進行有序工件測量，自動修正偏置值，增強無人加工的可靠性、適應性，提供過程反饋，減小變化，利用自動偏置更新進行首件檢測，縮短等候首件檢測結果的停機時間；……