數(shù)控機(jī)床在線測(cè)量技術(shù)研究

劉 智

(齊齊哈爾二機(jī)床(集團(tuán))有限責(zé)任公司，黑龍江 齊齊哈爾 161005)

1 數(shù)控機(jī)床在線測(cè)量系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成

相較于傳統(tǒng)的數(shù)控機(jī)床，如今廣泛應(yīng)用的數(shù)控機(jī)床具有更高的開(kāi)放性，同時(shí)還能夠很好地?cái)U(kuò)展并且具備良好的兼容性能，通過(guò)將機(jī)床以及測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)行有機(jī)的結(jié)合，能夠更好地對(duì)零件進(jìn)行加工，并且在加工過(guò)程當(dāng)中實(shí)現(xiàn)工件的在線測(cè)量。而數(shù)控機(jī)床在線檢測(cè)系統(tǒng)則主要是由硬件以及軟件兩部分共同組成。相比于數(shù)控加工系統(tǒng)，數(shù)控機(jī)床斷線檢測(cè)系統(tǒng)的硬件系統(tǒng)包括了測(cè)頭以及數(shù)控機(jī)床2個(gè)系統(tǒng)。軟件系統(tǒng)則使用到了2次開(kāi)發(fā)技術(shù)使用的技術(shù)，對(duì)于數(shù)控在線測(cè)量編程系統(tǒng)進(jìn)行加工。從而，在該系統(tǒng)使用過(guò)程當(dāng)中，直接的調(diào)動(dòng)該系統(tǒng)本身的宏程序，而不是用其他的計(jì)算機(jī)軟件進(jìn)行輔助。而另一種則是直接接收數(shù)控系統(tǒng)所發(fā)出的指令，并且隨時(shí)生成檢測(cè)程序之后，將數(shù)據(jù)直接傳輸?shù)綌?shù)據(jù)系統(tǒng)當(dāng)中來(lái)，達(dá)到在線測(cè)量的目的。

而測(cè)頭系統(tǒng)在數(shù)控機(jī)床測(cè)量過(guò)程當(dāng)中占據(jù)的重要作用，其具有相當(dāng)重要的測(cè)頭測(cè)試系統(tǒng)，從而廣泛地應(yīng)用于在線測(cè)量系統(tǒng)當(dāng)中。而在數(shù)控機(jī)床當(dāng)中所主要使用到的測(cè)頭包括了2種：第一種是以刀具作為測(cè)量對(duì)象，在該刀具的使用過(guò)程當(dāng)中，需要將刀具直接安裝在數(shù)控機(jī)床的一個(gè)固定位置上來(lái)進(jìn)行在線測(cè)量。而另一種則是將工件作為測(cè)量對(duì)象，在數(shù)控機(jī)床使用過(guò)程當(dāng)中將測(cè)頭安裝在機(jī)床的主軸之上，對(duì)于工件進(jìn)行測(cè)量。

2 數(shù)控機(jī)床在線檢測(cè)過(guò)程

在數(shù)控機(jī)床檢測(cè)系統(tǒng)當(dāng)中，測(cè)頭系統(tǒng)直接影響到整個(gè)測(cè)量的精度。而在各工件加工以及測(cè)量過(guò)程當(dāng)中，廣泛應(yīng)用的是觸發(fā)式的測(cè)頭，該側(cè)頭能夠提供觸發(fā)信號(hào)，并且將該信號(hào)直接傳輸?shù)綌?shù)控系統(tǒng)當(dāng)中，從而獲取特定的坐標(biāo)。通過(guò)直接地中斷程序，發(fā)出一定的指令，在測(cè)頭與空間直接接觸之后，直接地向數(shù)控機(jī)床中發(fā)出中斷請(qǐng)求，而機(jī)床系統(tǒng)接收到中斷信號(hào)之后，通過(guò)定位系統(tǒng)，直接鎖定坐標(biāo)值，從而完成整個(gè)測(cè)量過(guò)程。而相比于其余系統(tǒng)，測(cè)頭具有更高的精度，同時(shí)具備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便、易于制造，同時(shí)精度較高等多個(gè)優(yōu)點(diǎn)，從而測(cè)頭系統(tǒng)廣泛的應(yīng)用于數(shù)控機(jī)床在線檢測(cè)過(guò)程當(dāng)中。

3 規(guī)劃好檢測(cè)路徑

數(shù)控機(jī)床在線測(cè)量技術(shù)在應(yīng)用過(guò)程當(dāng)中，主要的是通過(guò)采樣來(lái)進(jìn)行測(cè)量。因此為了獲取更為準(zhǔn)確的測(cè)量結(jié)果，則需要嚴(yán)格地控制采樣點(diǎn)的數(shù)量以及具體的分布的狀況。但是在整個(gè)在線檢測(cè)系統(tǒng)過(guò)程當(dāng)中，并不能實(shí)現(xiàn)全部的采樣，為了使得測(cè)量結(jié)果更接近真實(shí)職責(zé)，可以適當(dāng)?shù)卦黾訖z測(cè)點(diǎn)的數(shù)目來(lái)獲取更高的精度。但是使用這種方法將會(huì)使得測(cè)量的效率保持在最低范圍之內(nèi)，因此就需要選擇并且規(guī)劃出一個(gè)更為高效并且準(zhǔn)確的檢測(cè)路徑。

而在進(jìn)一步地規(guī)劃?rùn)z測(cè)路徑的過(guò)程當(dāng)中需要在保證測(cè)量精度滿足要求的基礎(chǔ)之上，盡量地采取措施，提高測(cè)量的整體效率，規(guī)劃出一個(gè)最短的測(cè)量路徑。

4 對(duì)于在線檢測(cè)過(guò)程當(dāng)中所產(chǎn)生的誤差進(jìn)行分析

在數(shù)控機(jī)床在線檢測(cè)過(guò)程當(dāng)中，最終檢測(cè)的測(cè)量與真實(shí)組織間總有一定的偏差，追究其主要原因是檢測(cè)受到各種因素的影響，為了使得自動(dòng)化的結(jié)果與真實(shí)之間的偏差降低到最小，則需要補(bǔ)償測(cè)量結(jié)果，因此就需要詳細(xì)地分析以及考慮誤差產(chǎn)生的原因。

測(cè)量結(jié)果產(chǎn)生誤差的主要原因，可能是因?yàn)閭?cè)頭的半徑，影響到最終的測(cè)檢測(cè)結(jié)果，而為了將該誤差值降低到最低，則在進(jìn)行數(shù)據(jù)處理的過(guò)程當(dāng)中補(bǔ)償測(cè)頭半徑。但是在實(shí)際的那些測(cè)量過(guò)程當(dāng)中具有更為復(fù)雜的情況，為了更進(jìn)一步地提高最終的測(cè)量結(jié)果誤差，可以選擇多次參與其平均值或者是誤差補(bǔ)償?shù)姆绞綄y(cè)量誤差降低到最小。

5 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)在工件加工以及測(cè)量過(guò)程當(dāng)中引入數(shù)控機(jī)床斷線檢測(cè)系統(tǒng)，可以使得這個(gè)工件生產(chǎn)的時(shí)間大大地縮短，也能夠減少工人的工作量以及工作強(qiáng)度，進(jìn)一步地使得工件上的效率達(dá)到最高。同時(shí)還能夠在數(shù)控機(jī)床在線測(cè)量過(guò)程當(dāng)中，通過(guò)邊加工邊測(cè)量的方式，在工件的尺寸出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)及時(shí)地發(fā)現(xiàn)，并且及時(shí)進(jìn)行修正，從而大大降低廢品率。充分地使得數(shù)控機(jī)床基本性能得以發(fā)揮，同時(shí)還能夠進(jìn)一步地保證加工的精度，使得數(shù)控機(jī)床的加工能力充分發(fā)揮。除此之外，還能夠通過(guò)進(jìn)一步規(guī)劃出最短的測(cè)量路徑，使得整個(gè)在線測(cè)量快速進(jìn)行，提高數(shù)控機(jī)床的應(yīng)用。