数控加工在线检测技术的探究

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1、数控加工在线检测技术的探究数控加工在线检测技术的探究摘要：科学技术带动制造业蓬勃发展起来。在提高劳动生产率的同时，还耍以高质量产品赢得市场竞争优势，同时还耍降低投入成本。数控机床作为制造业的加工母机，属于是高精度的自动化控制设备，在加工零件过程中能实现在线检测功能，不但省时省力，而且还提高了加工效率，具有广泛的应用价值。本论文针对数控加工在线检测技术的应用进行探究。关键词：数控加工在线检测技术加工精度中图分类号：TH165文献标识码：A文章编号：1672-3791(2014)05(a)-0035-02在加工制造业屮，对于零件的

2、加工，无论是加工的过程，还是加工完成后的质量和性能，都需要经历大量的检测工作。目前对丁加工零件的检测，诸如夹具和零件的装卡、找正，测定零件编程原点、检测首件零件以及零件加工工序间以及加工完毕后的检测等等，还是以手工检测为主，检测效率非常低。特别是对于大型结构件的检测，由于是在加工的过程中进行实时监测的，如果使用离线检测技术，就很难避免误差的产生，导致零件加工完成后，由于超差而报废。引进数控加工的在线监测技术，不但可以对于加工零件实时监测，弥补了手工检测以及离线检测所存在的不足，而且还提高了加工精度，符合先进制造技术未来发展的要

3、求。1数控机床在线检测系统的构成数控机床的在线检测系统根据是否选择使用计算机辅助，可以分为两种，即免去计算机辅助，直接将基本宏程序调用；开启计算机辅助编程系统，检测程序生成后，自行开发宏程序库，将各种数据信息传输到数控系统当中。计算机辅助在线监测系统见图1,其运行程序见图2O通过对于图1的解读，可以明确，数控机床的在线检测系统是由硬件和软件两个部分所构成,其中的硬件部分包括机床本体、数控装置、伺服系统、测量系统；软件部分是指计算机软件系统。1.1机床本体机床本体的工作部件是所必需的基本部件的实现，作为加工和监测的基础性环节，其

4、受到传动部件精度的影响。1・2数控装置数控机床通常会选择使用CNC数据控制系统，主要构成包括中央处理器、各类存储器和输入输出接口，其中的中央处理器包括存储器、运算器、控制器和总线四个组成部分。作为数控机床的核心部位，该数控装置中的各项控制功能都是通过数控加工程序來实现的，各种控制功能，包括输入存储功能、数控加工功能以及插补运算功能等等，都是源自于内部存储器中提取程序，或者由输入装置所传输过來的程序。传输途径是通过设备接口來实现的。一旦控制对象发生改变，或者需要调整功能，就要对于设备接口进行调整以符合应用要求。1・3伺服系统数控

5、机床的…个重要组成部分，就是数控机床在线检测系统中的伺服系统。该系统主要控制包扌舌进给位置和主轴转速的伺服控制，具体而言，就是对于机床移动部件的位置以及移动速度的控制。何服系统的工作质量对于机床的表面质量、加工和测量精度以及纶产效率都具有重要的影响力。1.4测量系统测量系统是在线检测系统的关键部分，直接影响在数控加工在线检测精度，在构成上主要包括信号传输系统、接触触发式测头以及数据采集系统。其中的测头是测量系统的关键部件，其主要作用是在零件加工的过程中用于测量尺寸，并据此对于加工程序进行口动更正，不断地完善零部件加工精度。从这

6、个意义上讲，数控机床不仅是加工设备，而且还具备了测量机的一些功能。以英国雷尼绍公司所生产的雷尼绍测头为例，其被多数数控机床所使用。雷尼绍测头根据各自性能的不同，包括有多种类型，按照使用功能不同，可以划分为刀具测头和工件检测测头；按照不同的信号传输方式，可以将侧头划分为感应式侧头、光学式侧头、硬线连接式侧头以及无线电式测头；按照不同的接触测量形式，可以将侧头划分为接触式测量测头和非接触测量测头。在选择测头的过程中，要根据机床的型号以及使用功能选择合适的测头。1.5计算机软件系统计算机软件系统是运用计算机辅助，开发数控加工的软件运

7、行程序，以实现在线检测。通过计算机软件系统所实现的数控加T在线检测功能包括数据的采集，并对于数据进行技术性处理,对于数控程序的生成进行检测，包括检测过程中的仿真和通信等等。目前数控机床的在线检测兼容了各种具有数据分析和计算功能的软件，诸如CAM、CAD、CAE、CAPP以及VC++等软件的使用，为测量工作简化了程序，节省了世间。2数控加工在线检测的工作原理在进行数控机床在线检测的时候，计算机系统上首先要建立口动生成检测主程序的编程系统。当启动检测主程序，计算机信息就可以通过接口传递给数控机床，测头就按照编程系统的指令按照规定的

8、路径运动。这些程序都是通过G31实现跳步指令的有效性的。G31属于是非模态G指令，其对于指令程序的有效性仅仅局限于指令的程序段中，因此，通常会用于数控机床的测头测量程序当中。指令格式为：G31（G90/G9DIP-F一（其中的“IP”是X轴、Y轴、Z轴中的一个轴）。G31处于