数控机床在线测量技术研究

刘 智

(齐齐哈尔二机床(集团)有限责任公司，黑龙江 齐齐哈尔 161005)

1 数控机床在线测量系统的结构组成

相较于传统的数控机床，如今广泛应用的数控机床具有更高的开放性，同时还能够很好地扩展并且具备良好的兼容性能，通过将机床以及测量系统进行有机的结合，能够更好地对零件进行加工，并且在加工过程当中实现工件的在线测量。而数控机床在线检测系统则主要是由硬件以及软件两部分共同组成。相比于数控加工系统，数控机床断线检测系统的硬件系统包括了测头以及数控机床2个系统。软件系统则使用到了2次开发技术使用的技术，对于数控在线测量编程系统进行加工。从而，在该系统使用过程当中，直接的调动该系统本身的宏程序，而不是用其他的计算机软件进行辅助。而另一种则是直接接收数控系统所发出的指令，并且随时生成检测程序之后，将数据直接传输到数据系统当中来，达到在线测量的目的。

而测头系统在数控机床测量过程当中占据的重要作用，其具有相当重要的测头测试系统，从而广泛地应用于在线测量系统当中。而在数控机床当中所主要使用到的测头包括了2种：第一种是以刀具作为测量对象，在该刀具的使用过程当中，需要将刀具直接安装在数控机床的一个固定位置上来进行在线测量。而另一种则是将工件作为测量对象，在数控机床使用过程当中将测头安装在机床的主轴之上，对于工件进行测量。

2 数控机床在线检测过程

在数控机床检测系统当中，测头系统直接影响到整个测量的精度。而在各工件加工以及测量过程当中，广泛应用的是触发式的测头，该侧头能够提供触发信号，并且将该信号直接传输到数控系统当中，从而获取特定的坐标。通过直接地中断程序，发出一定的指令，在测头与空间直接接触之后，直接地向数控机床中发出中断请求，而机床系统接收到中断信号之后，通过定位系统，直接锁定坐标值，从而完成整个测量过程。而相比于其余系统，测头具有更高的精度，同时具备结构简单、操作方便、易于制造，同时精度较高等多个优点，从而测头系统广泛的应用于数控机床在线检测过程当中。

3 规划好检测路径

数控机床在线测量技术在应用过程当中，主要的是通过采样来进行测量。因此为了获取更为准确的测量结果，则需要严格地控制采样点的数量以及具体的分布的状况。但是在整个在线检测系统过程当中，并不能实现全部的采样，为了使得测量结果更接近真实职责，可以适当地增加检测点的数目来获取更高的精度。但是使用这种方法将会使得测量的效率保持在最低范围之内，因此就需要选择并且规划出一个更为高效并且准确的检测路径。

而在进一步地规划检测路径的过程当中需要在保证测量精度满足要求的基础之上，尽量地采取措施，提高测量的整体效率，规划出一个最短的测量路径。

4 对于在线检测过程当中所产生的误差进行分析

在数控机床在线检测过程当中，最终检测的测量与真实组织间总有一定的偏差，追究其主要原因是检测受到各种因素的影响，为了使得自动化的结果与真实之间的偏差降低到最小，则需要补偿测量结果，因此就需要详细地分析以及考虑误差产生的原因。

测量结果产生误差的主要原因，可能是因为侧头的半径，影响到最终的测检测结果，而为了将该误差值降低到最低，则在进行数据处理的过程当中补偿测头半径。但是在实际的那些测量过程当中具有更为复杂的情况，为了更进一步地提高最终的测量结果误差，可以选择多次参与其平均值或者是误差补偿的方式将测量误差降低到最小。

5 结束语

通过在工件加工以及测量过程当中引入数控机床断线检测系统，可以使得这个工件生产的时间大大地缩短，也能够减少工人的工作量以及工作强度，进一步地使得工件上的效率达到最高。同时还能够在数控机床在线测量过程当中，通过边加工边测量的方式，在工件的尺寸出现问题时及时地发现，并且及时进行修正，从而大大降低废品率。充分地使得数控机床基本性能得以发挥，同时还能够进一步地保证加工的精度，使得数控机床的加工能力充分发挥。除此之外，还能够通过进一步规划出最短的测量路径，使得整个在线测量快速进行，提高数控机床的应用。