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數控加工中心在線檢測系統(tǒng)的組成及其檢測原理

文章出處: 人氣：1798 發(fā)表時間：2020-08-06 16:15:15

數控加工中心的加工特點是適合大批量工件的精細化加工，在加工時有大量的檢測需要完成，包括夾具和工件的裝卡、找正、工件編程原點的測定、首件零件的精度檢測、工序間檢測以及工件加工完成最終的工件檢測等。目前完成這些檢測工作的主要方法有手工檢測、離線檢測和在線檢測三種。

      其中手動檢測和離線檢測，需要將工件移植到平臺或者三坐標測量機進行檢測，這就涉及工件二次裝夾定位的問題，使得工件最終的加工結果和測量結果的一致性較差，而且多次裝夾將嚴重影響數控加工中心的加工效率，因此傳統(tǒng)的測量方法已不適應現(xiàn)在高精、高效的加工方式，取而代之的是在線檢測。

      在線檢測也稱為實時檢測，是在數控加工中心工件加工的過程中實時對刀具進行檢測，并依據檢測的結果做出相應的處理的一種檢測方式。在線檢測是一種基于計算機自動控制的檢測技術，其檢測過程由數控程序來控制。具體我們來看一下。

      一、數控加工中心在線檢測系統(tǒng)的組成
      簡單來說，數控加工中心在線檢測系統(tǒng)由軟件和硬件組成。類似于數控加工系統(tǒng)，其硬件部分通常由機床設備、數控系統(tǒng)、伺服系統(tǒng)、測頭系統(tǒng)以及計算機輔助系統(tǒng)等組成；軟件部分則是利用二次開發(fā)技術，實現(xiàn)類似于數控加工編程的在線測量編程，得到驅動數控加工中心實現(xiàn)測量的CNC代碼。

      1、機床設備
      機床設備是實現(xiàn)工件加工和檢測的基礎，其工作部件是實現(xiàn)所需基本運動的部件，它的進給傳動部件的定位精度直接影響著工件最終的加工精度和檢測的精度。

      2、伺服控制系統(tǒng)
      伺服控制系統(tǒng)是數控加工中心的重要組成部分，用以實現(xiàn)機床高精度的進給和定位，該裝置在CNC數控系統(tǒng)的控制下可以實現(xiàn)多軸聯(lián)動加工，進而實現(xiàn)復雜曲面和異形輪廓面工件的加工。伺服控制系統(tǒng)的性能是決定機床加工精度、測量精度、表面質量的主要因素。

      3、數控系統(tǒng)
      CNC數控系統(tǒng)是數控加工中心的標準配置，其主要特點是輸入存儲、數控加工、插補運算以及機床各種控制功能，都是在該裝置的控制下通過執(zhí)行工件的加工程序來實現(xiàn)的。CNC數控系統(tǒng)一般由中央處理存儲器和輸入輸出接口組成，中央處理器又由存儲器、運算器、控制器和總線組成。

      4、測頭系統(tǒng)
      簡單來說測量系統(tǒng)由接觸觸發(fā)式測頭、信號傳輸系統(tǒng)和數據采集系統(tǒng)組成，是數控加工中心在線檢測系統(tǒng)的關鍵部分，它直接影響著在線檢測的精度。其中關鍵部件為測頭，使用測頭可在機床加工過程中進行尺寸測量，根據測量結果自動進行尺寸補償修，從而改善工件的加工精度。

      二、數控加工中心在線檢測系統(tǒng)的工作原理
      在線檢測系統(tǒng)中直接影響檢測精度的關鍵部件是測頭部分，最為常用的是具有搜索前進能力的觸發(fā)式測頭。測頭系統(tǒng)最關鍵的一個功能是可生成程序中斷指令，當測頭測端與被測工件接觸時，測頭系統(tǒng)向機床CNC數控系統(tǒng)發(fā)送一外部中斷請求。

      當數控加工中心控制系統(tǒng)接收到中斷信號后，便通過定位系統(tǒng)鎖存此時測端球心的坐標值，以此來確定測端與被測工件接觸點的坐標值。從而進行尺寸補償。

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