數控機床在線測量技術研究

劉 智

(齊齊哈爾二機床(集團)有限責任公司，黑龍江 齊齊哈爾 161005)

1 數控機床在線測量系統的結構組成

相較于傳統的數控機床，如今廣泛應用的數控機床具有更高的開放性，同時還能夠很好地擴展并且具備良好的兼容性能，通過將機床以及測量系統進行有機的結合，能夠更好地對零件進行加工，并且在加工過程當中實現工件的在線測量。而數控機床在線檢測系統則主要是由硬件以及軟件兩部分共同組成。相比于數控加工系統，數控機床斷線檢測系統的硬件系統包括了測頭以及數控機床2個系統。軟件系統則使用到了2次開發技術使用的技術，對于數控在線測量編程系統進行加工。從而，在該系統使用過程當中，直接的調動該系統本身的宏程序，而不是用其他的計算機軟件進行輔助。而另一種則是直接接收數控系統所發出的指令，并且隨時生成檢測程序之后，將數據直接傳輸到數據系統當中來，達到在線測量的目的。

而測頭系統在數控機床測量過程當中占據的重要作用，其具有相當重要的測頭測試系統，從而廣泛地應用于在線測量系統當中。而在數控機床當中所主要使用到的測頭包括了2種：第一種是以刀具作為測量對象，在該刀具的使用過程當中，需要將刀具直接安裝在數控機床的一個固定位置上來進行在線測量。而另一種則是將工件作為測量對象，在數控機床使用過程當中將測頭安裝在機床的主軸之上，對于工件進行測量。

2 數控機床在線檢測過程

在數控機床檢測系統當中，測頭系統直接影響到整個測量的精度。而在各工件加工以及測量過程當中，廣泛應用的是觸發式的測頭，該側頭能夠提供觸發信號，并且將該信號直接傳輸到數控系統當中，從而獲取特定的坐標。通過直接地中斷程序，發出一定的指令，在測頭與空間直接接觸之后，直接地向數控機床中發出中斷請求，而機床系統接收到中斷信號之后，通過定位系統，直接鎖定坐標值，從而完成整個測量過程。而相比于其余系統，測頭具有更高的精度，同時具備結構簡單、操作方便、易于制造，同時精度較高等多個優點，從而測頭系統廣泛的應用于數控機床在線檢測過程當中。

3 規劃好檢測路徑

數控機床在線測量技術在應用過程當中，主要的是通過采樣來進行測量。因此為了獲取更為準確的測量結果，則需要嚴格地控制采樣點的數量以及具體的分布的狀況。但是在整個在線檢測系統過程當中，并不能實現全部的采樣，為了使得測量結果更接近真實職責，可以適當地增加檢測點的數目來獲取更高的精度。但是使用這種方法將會使得測量的效率保持在最低范圍之內，因此就需要選擇并且規劃出一個更為高效并且準確的檢測路徑。

而在進一步地規劃檢測路徑的過程當中需要在保證測量精度滿足要求的基礎之上，盡量地采取措施，提高測量的整體效率，規劃出一個最短的測量路徑。

4 對于在線檢測過程當中所產生的誤差進行分析

在數控機床在線檢測過程當中，最終檢測的測量與真實組織間總有一定的偏差，追究其主要原因是檢測受到各種因素的影響，為了使得自動化的結果與真實之間的偏差降低到最小，則需要補償測量結果，因此就需要詳細地分析以及考慮誤差產生的原因。

測量結果產生誤差的主要原因，可能是因為側頭的半徑，影響到最終的測檢測結果，而為了將該誤差值降低到最低，則在進行數據處理的過程當中補償測頭半徑。但是在實際的那些測量過程當中具有更為復雜的情況，為了更進一步地提高最終的測量結果誤差，可以選擇多次參與其平均值或者是誤差補償的方式將測量誤差降低到最小。

5 結束語

通過在工件加工以及測量過程當中引入數控機床斷線檢測系統，可以使得這個工件生產的時間大大地縮短，也能夠減少工人的工作量以及工作強度，進一步地使得工件上的效率達到最高。同時還能夠在數控機床在線測量過程當中，通過邊加工邊測量的方式，在工件的尺寸出現問題時及時地發現，并且及時進行修正，從而大大降低廢品率。充分地使得數控機床基本性能得以發揮，同時還能夠進一步地保證加工的精度，使得數控機床的加工能力充分發揮。除此之外，還能夠通過進一步規劃出最短的測量路徑，使得整個在線測量快速進行，提高數控機床的應用。