数控车床测头系统的开发

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1、数控车床测头系统的开发王桂娜WANGGui-na(苏州大学机电工程学院，苏州215131)(CollegeofMechanicalandElectricalEngineering,SoochowUniversity,Suzhou215131，China)摘要院随着现代制造技术的不断发展，我国数控车床测头系统的开发也得到发展。木文分析了测头系统的作用、组成及工作原理，以在数控车床上自动在线测量孔直径为例，介绍了测头系统测量程序的编制方法，使数控机床的操作变得更加简单、便捷、精确、高效，同时为其他相关程序的编制提供参考。Abstract院Withthecontinuousdevelo

2、pmentofmodernmanufacturingtechnology,thedevelopmentofChina'sCNClatheprobesystemhasalsobeendeveloped.Thispaperanalyzesthefunction,compositionandworkingprincipleofprobesysteminCNClathe.Takingtheautomaticon-linemeasurementofthediameteroftheholeasanexample,itintroducesthecompilingmethodofmeasurem

3、entprogramheadsystem,makingthenumericalcontrolmachinetooloperationmoresimple,convenient,accurate,andefficient,andprovidingreferencefortherelatedprogram.关键词院往线检测；数控车床；数控编程；测头Keywords院on-lineinspection；CNClathe；NCprogramming；measuringhead中图分类号院TG659文献标识码院A文章编号院1006-4311(2014)31-0029-020引言在现代制造技

4、术发展的长河中，数控机床的线性精度和几何精度越来越高，与之匹配的控制器的功能也越来越强大，这就促使人们开始利用机床木身配备以测头系统，来实现和替代部分三染标测量机的检测功能以及机外对刀仪的功能。同时，测头系统的智能化功能可以大幅度的节约原先使用人工完成的工件定位、试切、刀具磨损/破损检测所耗费的机床准备时间。使机床的工作效率得到了显见的提高，在此加工过程中的工件质量处于可调控的状态。最终因为加工过程中的自动化智能化的提高，使废品的发生率接近于零。1测头系统的组成及工作原理数控机床在线检测系统由软件和硬件组成。（如图员所示）硬件部分通常由以下几部分组成：1.1机床本体机床本体是实现

5、并实施加工、检测的基础，其工作部件是实现所需基本运动的组件，它的传动部件的精度直接影响着加工、检测的精度。1.2数控系统S前数控机床一般都采用CNC数控系统，其主要特点是输入存储、数控加工、插补运算以及机床各种控制功能都通过程序来实现减少传统方式食用过多人力的方法而且更精确。计算机与艽他装置之间可通过接U设备联接，当控制对象或功能改变吋，只需改变软件和接U。CNC系统一般由中央处理存储器和输入输出接口组成，中央处理器又由存储器、运算器、控制器和总线组成。1.3伺服系统伺服系统是数控机床控制冋路的重要组成部分，用以实现数控机床的进给位置伺服控制和主轴转速（或位置）伺服控制。伺服系统

6、的性能使用效果很大程度是决定机床加工精度、测量精度、表面质量和生产效率的主要因素。1.4测量系统测量系统由接触触发式测头、信号传输系统和数据采集系统组成，是数控机床在线检测系统的关键部分，直接影响着在线检测的精度。苏中关键部件是测头，使用测头可在加工过程中进行尺寸测量，根据测量结果自动修改、修正加工程序，增强加工精度，使得数控机床既是加工设备，又兼具测量机的某种功能。1.5计算机系统在线检测系统利用汁算机进行测量数据的采集和处理、检测数控程序的生成、检测过程的仿真及与数控机床通信等功能。在线检测系统考虑到运行0前流行Windows和CAD/CAM/CAPP/CAM以及VC++等软

7、件，以及减少测量结果的分析和计算吋间，一般采用Pentium级别以上的计算机。其中测量系统是数控机床在线检测系统的关键部分，直接影响着在线检测的精度。常见的测头有机械式测头、红外线测头、无线电测头、激光测头等。随着数控加工技术不断发展，红外线测头在数控机床加工领域的作用与效果日益突出。实现数控机床的在线检测吋，首先要生成检测主程序，将检测主程序由通信接U传输给数控机床，测头在一定的距离测量范围内以调整好的固定的速度和一定大小的力与工件接触，接触时接触点的位置在机床坐标系中的坐标值