在機(jī)測量技術(shù)在數(shù)控機(jī)械加工中的有效運(yùn)用

江蘇省常州技師學(xué)院 李波 韓渴望

在機(jī)測量能夠直接測量工件，進(jìn)而使機(jī)床不僅能加工設(shè)備，也能具備測量機(jī)作用，保證工件在正式下機(jī)前進(jìn)行尺寸檢測，也能體現(xiàn)出檢測時(shí)的精確度，防止出現(xiàn)二次加工，使整個(gè)加工過程體現(xiàn)出可控性，也能在一定程度上促進(jìn)加工效率以及加工精度提升[1]。

1 在機(jī)測量技術(shù)發(fā)展背景

在機(jī)測量技術(shù)在數(shù)控機(jī)床加工中的運(yùn)用，需工作人員充分了解相關(guān)特征與內(nèi)涵，并對其進(jìn)行深入分析，進(jìn)而保證技術(shù)在運(yùn)用時(shí)的實(shí)際效果。數(shù)控機(jī)床在加工時(shí)，多數(shù)時(shí)間會在裝夾找正和測量刀具尺寸中。在此過程中，工作人員須以較快速度找到機(jī)床上的具體位置，然后將最后獲得的結(jié)果轉(zhuǎn)到數(shù)控系統(tǒng)，從而改進(jìn)機(jī)床工件坐標(biāo)系[2]。在機(jī)床存在數(shù)控轉(zhuǎn)臺的情況下，可以結(jié)合測頭運(yùn)用自動(dòng)方式對工件基準(zhǔn)面進(jìn)行找正，進(jìn)而對機(jī)面進(jìn)行自動(dòng)調(diào)整，這種方式不僅能夠使流程得到簡化，也能將更多測量費(fèi)用節(jié)約出來，并將機(jī)床耗費(fèi)的輔助時(shí)間縮短，在通過刀具半徑進(jìn)行補(bǔ)償展開的批量加工中可以運(yùn)用測頭對尺寸進(jìn)行自動(dòng)測量，并和測量最終結(jié)果結(jié)合在一起展開質(zhì)量補(bǔ)償[3]。在此情況下，能夠使工件尺寸與設(shè)計(jì)內(nèi)容之間保持一致，測量數(shù)控車床刀具時(shí)最常用的方法為試切法，測量時(shí)使用機(jī)外刀儀器，也可以運(yùn)用人工方式展開手工測量，上述方式都需通過人工手段完成，操作時(shí)的精確性以及效率仍需提升。為了使人為操作過程中產(chǎn)生的誤差最大程度減小，開展批量式自動(dòng)加工時(shí)，可以采用刀具相鄰且兩次測量產(chǎn)生遲損差異對刀具具體磨損程度展開判斷，運(yùn)用這一程序?qū)Φ毒呦聜€(gè)程序進(jìn)行控制。

2 在機(jī)測量工作原理

在機(jī)測量技術(shù)在運(yùn)用過程中，能夠使機(jī)床在移動(dòng)過程中測頭與工件產(chǎn)生接觸，進(jìn)而使測頭內(nèi)部出現(xiàn)觸點(diǎn)脫開情況下，機(jī)床測頭會即刻將跳轉(zhuǎn)信號發(fā)出，信號運(yùn)用無線電形式發(fā)送[4]。接收器在接收之后，通過傳輸信號向機(jī)床輸入接口中傳輸，機(jī)床獲得跳轉(zhuǎn)信號過程中，受跳轉(zhuǎn)指令影響，會繼續(xù)運(yùn)動(dòng)或者停止運(yùn)動(dòng)，并且機(jī)床會將當(dāng)前坐標(biāo)值以及坐標(biāo)系記錄下來，存在相關(guān)系統(tǒng)當(dāng)中。

3 在機(jī)測量技術(shù)運(yùn)用特點(diǎn)

就工件測量來講，需在程序運(yùn)行時(shí)對尺寸進(jìn)行控制，在加工結(jié)束之后對尺寸進(jìn)行檢查，工件放在機(jī)床上時(shí)，夾具夾會展開緊動(dòng)工作，運(yùn)用測頭對工件位置進(jìn)行測量，這種方式能夠使夾具在工件實(shí)際定位中產(chǎn)生的誤差得到補(bǔ)充，促進(jìn)批量加工時(shí)精確程度提高[5]。在此過程中，可以通過測頭對加工尺寸到位與否進(jìn)行監(jiān)控。加工結(jié)束之后，可以使用測頭測量加工部位，針對尺寸合格程度展開判斷，在不合格情況下，機(jī)床會發(fā)出相應(yīng)警報(bào)，利用警報(bào)對工作人員做出提醒。在機(jī)測量技術(shù)的運(yùn)用，能夠在一定程度上提升產(chǎn)品精確性，保證產(chǎn)品在加工時(shí)的穩(wěn)定性，進(jìn)而使產(chǎn)品質(zhì)量得到有效控制[6]。就刀具測量來講，主要是針對刀具長度以及刀徑進(jìn)行自動(dòng)測量，并在刀具加工結(jié)束時(shí)進(jìn)行斷刀監(jiān)控，機(jī)床使用新刀具時(shí)，可以運(yùn)用刀儀測量刀具，測量獲得的數(shù)據(jù)將會以自動(dòng)方式寫到道具表中，這種方式與傳統(tǒng)模式下運(yùn)用的離線刀具測量方式相比優(yōu)勢更明顯，能夠運(yùn)用自動(dòng)方式補(bǔ)償?shù)毒咴谶M(jìn)行安裝時(shí)的誤差，防止操作人員展開手動(dòng)操作出現(xiàn)輸入失誤，能夠在較大程度上促進(jìn)加工時(shí)精度的提升，并避免撞刀情況的出現(xiàn)。加工結(jié)束之后，可以通過刀儀對刀具折斷情況進(jìn)行檢查，如果出現(xiàn)折斷問題，機(jī)床需即刻停止加工。這種檢測方式的運(yùn)用，能夠防止工件某個(gè)部位出現(xiàn)漏加工的情況，保證工件加工質(zhì)量。

當(dāng)前，數(shù)控技術(shù)獲得了不斷發(fā)展，并且在精確程度上與以往相比也有了較大程度的提高，工作過程中，如果產(chǎn)生誤差，將會嚴(yán)重影響工作的進(jìn)一步進(jìn)行，千分表屬于生產(chǎn)檢驗(yàn)工作在實(shí)施時(shí)比較常用的測量工具，能夠?qū)ζ矫娑群椭苯嵌冗M(jìn)行測量，在運(yùn)用這一工具時(shí)，工作人員要嚴(yán)格遵守工作流程和操作標(biāo)準(zhǔn)。一旦在測量工作中發(fā)生誤差，就需從測量結(jié)果入手，找出問題出現(xiàn)的原因。運(yùn)用千分表展開測量工作時(shí)，能夠發(fā)現(xiàn)觸針會隨測力的增加進(jìn)一步增加，然后呈現(xiàn)出先增大最后平穩(wěn)的情況。壓縮量處于平穩(wěn)狀態(tài)時(shí)，會使臨界觸發(fā)力得到觸發(fā)，之前呈現(xiàn)出的狀態(tài)并不穩(wěn)定，這能夠得出通過千分表展開工作，會有不同數(shù)據(jù)出現(xiàn)，針對這一情況，工作人員需從根源入手，保證運(yùn)用千分表時(shí)的科學(xué)性與合理性，不要將問題出現(xiàn)歸咎于千分表性能存在問題。

4 數(shù)控技術(shù)的主要內(nèi)容

數(shù)控機(jī)床屬于多學(xué)科產(chǎn)物，是在新技術(shù)不斷發(fā)展過程中產(chǎn)生的，其建立于計(jì)算機(jī)、微電子、自動(dòng)檢測、自動(dòng)控制、精密性機(jī)械制造基礎(chǔ)上，數(shù)控機(jī)床與普通機(jī)床之間相比，比較適合運(yùn)用小批生產(chǎn)方式，適用于結(jié)構(gòu)復(fù)雜、材料昂貴、報(bào)廢率小、加工程序復(fù)雜以及生產(chǎn)周期比較短的急缺零件。新數(shù)控系統(tǒng)中有工藝數(shù)據(jù)庫，在使用過程中，可以通過程序進(jìn)行自動(dòng)編制方式，結(jié)合機(jī)床工件材料、性能以及具體加工要求，對刀具以及具體切削用量進(jìn)行自動(dòng)選擇。當(dāng)前市場實(shí)際需求變化比較快，這就需要產(chǎn)品加工速度以及裝配速度以成倍方式提高，實(shí)現(xiàn)規(guī)模性生產(chǎn)，通過高質(zhì)量與低成本獲得市場優(yōu)勢。同時(shí)需保證產(chǎn)品運(yùn)用小批量以及多品種方式使社會多樣性與個(gè)性化需求得到滿足，制造設(shè)備能夠逐漸向柔性化、自動(dòng)化以及多樣化方向發(fā)展，并且在結(jié)構(gòu)、組成以及功能上變得日益復(fù)雜，在此過程中，應(yīng)注重檢測技術(shù)有效實(shí)施，檢測時(shí)可以運(yùn)用在機(jī)測量方式，能夠使工作人員及時(shí)將存在的問題發(fā)現(xiàn)，然后向系統(tǒng)反饋，這也是今后數(shù)控技術(shù)發(fā)展的主要方向。

5 數(shù)控機(jī)械加工中在機(jī)測量技術(shù)的運(yùn)用

在運(yùn)用機(jī)測量技術(shù)過程中，需保證數(shù)控系統(tǒng)具備測量功能，以及開放性信號端口，一般情況下數(shù)控系統(tǒng)都具有此種功能。同時(shí)測量設(shè)備中的接口能夠?qū)?shù)控系統(tǒng)進(jìn)行兼容。測量設(shè)備實(shí)際上屬于精度較高的傳感器，如果測量時(shí)被觸發(fā)，將會發(fā)出機(jī)床能夠識別的信號，機(jī)床在獲得信號的情況下，會結(jié)合信號執(zhí)行程序。

5.1 探測程序

將在機(jī)測量技術(shù)運(yùn)用于數(shù)控機(jī)械加工時(shí)，工作人員需確定運(yùn)用的探測程序，并保證探測程序簡單性，進(jìn)而為后續(xù)工作順利進(jìn)行打下良好基礎(chǔ)，工作在實(shí)際開展時(shí)，需將材料中心以及材料偏轉(zhuǎn)角度以精確方式計(jì)算出來，部分情況下需通過在機(jī)測量技術(shù)對各種距離進(jìn)行計(jì)算，具體實(shí)施時(shí)，工作人員在通過中點(diǎn)平執(zhí)法計(jì)算矩形中心時(shí)，需保證整個(gè)計(jì)算過程的科學(xué)性與合理性，將平面中三個(gè)點(diǎn)的具體位置確定，然后再求出圓心[7]。在此過程中，需處理測量構(gòu)件外形，然后運(yùn)用夾具對其進(jìn)行固定，如果在測量時(shí)會有一些偏差，則需對中心偏移量以及轉(zhuǎn)角實(shí)際角度進(jìn)行計(jì)算。

5.2 設(shè)計(jì)輪廓補(bǔ)償程序

在對輪廓補(bǔ)償程序進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，需使用數(shù)控機(jī)床中的探測系統(tǒng)，保證實(shí)驗(yàn)在實(shí)施時(shí)的針對性，雖然其他機(jī)床也能實(shí)現(xiàn)仿型，但是其中的編碼與代碼相對來講都比較復(fù)雜，因此實(shí)際工作時(shí)，工作人員需根據(jù)不同產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)復(fù)雜編程，探測結(jié)束情況下，如果需補(bǔ)償?shù)菇锹窂捷喞?，就?yīng)在探點(diǎn)具體位置將角具體尺寸確定下來，其他位置在測試時(shí)，如果沒有探測，較大程度上會存在偏差，因此工作人員需給予這一問題充分重視[8]。對于輪廓中分布探點(diǎn)，需保證其在編號上的連續(xù)性，在對探點(diǎn)具體位置進(jìn)行配備時(shí)，需通過系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)識別，進(jìn)而在探點(diǎn)以及起止編號不存在的情況下，展開輪廓補(bǔ)償時(shí)系統(tǒng)會以自動(dòng)方式報(bào)警。在后續(xù)加工進(jìn)行時(shí)，如果存在一條輪廓參考曲線，并且探點(diǎn)為離散狀態(tài)，同時(shí)加工路徑具有連續(xù)性，可以將輪廓曲線視為參考曲線，最好處于探點(diǎn)能夠觸碰區(qū)域所在的曲線。部分產(chǎn)品加工時(shí)，原始路徑與加工產(chǎn)品子程序之間具有一致性，因此工作在實(shí)際開展時(shí)，工作人員需運(yùn)用直接方式進(jìn)行調(diào)試，然后結(jié)合原始程序編制全新程序。

5.3 精密測量

當(dāng)前精密測量中在機(jī)測量技術(shù)得到了比較廣泛的應(yīng)用，傳統(tǒng)加工中，測量的整體時(shí)間比較長，并且在測量時(shí)也會存在誤差，因此在測量工作具體實(shí)施過程中，應(yīng)注重在機(jī)測量技術(shù)在運(yùn)用時(shí)的科學(xué)性與合理性，在產(chǎn)品完成精加工情況下，可以通過在機(jī)測量技術(shù)檢查產(chǎn)品精確程度[9]。如測量產(chǎn)量具體長寬尺寸時(shí)，一般會運(yùn)用測量長度距離以及寬度距離的兩邊，每個(gè)邊中都需確定具體測試點(diǎn)，系統(tǒng)中將測試數(shù)據(jù)合成在一起，其擬合為兩個(gè)直線，然后對兩條直線具體空間距離進(jìn)行測量，最終獲得測量結(jié)果，結(jié)果可以作為工件產(chǎn)品具體距離。工作在開展時(shí)，工作人員需嚴(yán)格執(zhí)行操作標(biāo)準(zhǔn)以及操作流程，將初始化變量的實(shí)際情況確定下來，然后使用測頭信號展開索引，進(jìn)而將整個(gè)工作完成。

6 結(jié)語

總之，數(shù)控機(jī)械加工過程中在機(jī)測量技術(shù)的運(yùn)用，能夠在較大程度上促進(jìn)數(shù)控加工整體精確程度的提高，促進(jìn)數(shù)控機(jī)械加工方面技術(shù)的不斷提升。在運(yùn)用過程中，工作人員需保證操作的規(guī)范性與標(biāo)準(zhǔn)性，需充分了解工作時(shí)的具體需求，保證在機(jī)測量技術(shù)選擇的正確性，以及技術(shù)運(yùn)用時(shí)整個(gè)過程的流暢性，進(jìn)而使數(shù)控機(jī)械加工在實(shí)施時(shí)獲得比較明顯的效果。