三维测头在数控加工中的应用研究

胡凯波

摘要：数控机床是装载固定程序的自动化机床。数控机床的使用，不但提高企业加工零件的工作效率，而且节省企业资源，提高了加工零件质量。然而，数控机床存在定位工件缺乏准确性，从而浪费资源的问题。本文针对这个问题，探讨研究三维测头运用到数控加工过程的优点，主要从三维测头的工作原理以及三维测头的应用等方面，对其在数控加工中的应用加以论述。

关键词：三维测头；数控加工；应用研究

0引言

数控机床的工作效率是普通机床三倍以上，提高工作效率，有利于企业生产力的提高，从而增加企业利润。因此，许多企业十分重视数控机床在具体工作中的应用。目前，我国的数控机床正在不断进步发展之中。然而，伴随着数控机床的广泛应用，出现了一系列的问题。这些问题严重影响加工工件的质量，浪费企业资源和时间。主要问题是加工零件放置在机床的位置不准确、不整齐，从而大幅影响数控机床使用率及企业的加工效率。因此，无数企业希望解决上述问题，加强对三维测头在数控加工中的应用研究具有十分重要的意义。通过三维测头的应用，促使企业加工零件的准确度、合格率以及工作效率的提高。文章主要是讨论三维测头在数控加工中的应用。

1三维测头工作原理

三维测头是导电式测头中非常重要类型，三维测头的主要组成部分包括：柄部、测针、测头。通过绝缘体把柄部与测针分隔，充电电池的工作一般电压为3.5伏特。首先，当三维测头测量时，测针同工件相接触。一般来讲，测头内部设计常开电路，常开电路与机床以及工件间产生回路；其次，通过测头内部电路产生回路从而驱动测头，然后产生光电信号；最后，信号通过光纤经过相关设备解析之后显示在显示屏。通过显示屏，工作人员能够读测量数据。

一般来讲，工作人员应当测量不同机床和工件的不同位置，从而得出多个数据，然后，通过简单运算计算，能够促使得出数据更精确。触头接触工件之前几秒，应当将三维测头的自动档位调至手动档。通过工作人员手动控制三维测头，当测头快要接触到工件或机床时迅速离手，这样的操作一般进行三到四次。通过这样的操作方法，能够更加准确得到触头和工件、机床的位置。虽然反复操作显得很麻烦，但是保障测量的精度和准确性。

2三维测头的具体应用

2.1建立工件坐标系的应用

在数控机床上对具有空隙的工件进行加工的时候，操作人员以空隙的中心当作数控机床的坐标系原点。一般来讲，确定工件内孔中心方法分为以下几个步骤：首先，利用三维测头测量内孔任意点，然后将这任意点的坐标位置记录。之后沿坐标轴运动到内孔的表面与工件相接触。然后，通过一系列的计算得出内孔中心坐标。运用三维测头能够精准定位机床上工件的坐标系。由于坐标系精确程度决定了工件的加工质量，因此，应当认真做好工件坐标定位工作，避免工作人员在定位坐标时犯错误，从而避免了工件的浪费，节约了时间和资源。

2.2确定工件安装位置的应用

数控机床加工的产品和普通的产品不一样，数控机床加工的产品具备特殊性以及精度要求。一般来讲，工厂对产品质量要求特别高，甚至要求加工后工件的合格率要达到百分之一百。例如：数控镗铣床的功用是完成对工件的精加工。一般来讲，数控机床对于工件进行精加工。因此，工件放置在机床位置正确，对工件的质量意义重大。例如：某精加工机床的生产批量较小，工件已经在普通机床上经过粗加工。在工件精加工的时候，作为机床工作人员，需要确保三维测头和工件的接触面具有余量，这就要求操作AM专业水平比较高。产品的加工过程中，操作人员需要保障工件下表面和机床坐标轴互相平行度。而且为了确定工件坐标系中的工作原点，要求全体工作人员对直径1400毫米的内孔做精密的测量工作。不仅需要使用三维测头进行工件的定距测量，而且要求机床工作人员确定工件的定距误差，然后加以精确的调整，从而确保工件定距误差不超过5毫米。

2.3三维测头在线测量功能的应用

机床操作人员能够运用三维测头，通过在线测量的方式测量工件的零部件的尺寸大小、位置、精度以及形状精度等。在线测量的方式不但很大程度地提高了机床测量工件的工作效率和工作质量，而且保证工件的合格率。关于加工凸轮零的工作，机床工作人员必须注意对凸轮槽槽宽以及形状加工。工件加工中，凸轮槽槽宽以及形状是加工工作的重点。对于凸轮槽槽宽以及形状加工应当一次性成功。对其他部位的加工过程中，机床工作员必须了解零件本身存在一定的误差，此外，加工的刀具存在一定程度的磨损。因此，这两方面因素导致对零件的加工存在一定的误差，影响零件的精加工工作。因此，加工工作完成后，为了确保加工质量，相关人员应当利用三维测头对零部件进行再次检查工作。

3结语

综上所述，三维测头在数控加工的应用保障了加工零件的质量，不但提高了企业加工效率，而且避免了资源浪费，从而有利于企业健康、快速、可持续发展。