浅谈数控机床在线测量技术
数控机床在线测量技术
数控机床在线测量技术通过在线测量系统实现零件加工后保持位置不变、直接对零件进行测量的技术被称之为在线测量技术，在我国的数控零件的加工制造过程中，数控加工在线测量技术得到了广泛的应用与推广。
基于此，本文就从测头定位、加工余量自动分配、加工过程监控和加工结果检测等方面对在线测量系统的应用进行了论述与分析。
标签：数控加工；在线测量；应用分析加工中心作为一种高效、高精度的制造装备在制造企业中得到了广泛应用，而且正朝着高精度、高效率、开放化、智能化、复合化的方向发展。
当前，数控机床在线测量技术的出现以及其所具备的低成本、高质量、高效率、造作简单等众多优点，得到其机械加工行业的广泛应用与推广，数控加工在线测量技术的研究对我国航空工业生产制造能力提升具有重大的意义。
1、数控机床在线测量的过程1.1 测头定位侧头在定位的时候需要设定三种距离，这样能够使数控机床的在线测量能够工作更加高效，准确度更高。
在每一次测量中需要多次测量触发，这样能够保证测量的正常运行。
1.1.1 预接触距离预接触距离指的是测头到工件的距离，工件上的取点是表面工程尺寸上接触点的距离。
测头在进入预接触距离之前做快速运动，进入预接触距离之后就做匀速运动。
如果测头对其进行测量，不能够在工件快速进行时测量，这样的测量不准确，要在工件进入预接触距离之后进行测量。
1.1.2 搜索距离该距离设定了测头从零件的公称尺寸开始进入被测零件材料内部方向的最大距离。
在搜索距离中，测头有可能会触发，如果测头被触发，那么测头被触发的位置就会被当做一个坐标被机床锁定。
在搜索距离阶段，测头应以给定的测量速度运动。
1.1.3 回退距离该距离是测头接触到被测表面后沿反方向回退的距离。
测头在接触工件的表面时，速度一直是匀速的，由于物体都会有惯性，所以如果一直向前运行那么测头会被折断，所以设置一段回退距离，当测头接触工件的表面时会后退一段距离，并且，还要保证回退距离必须足够大，从而保证工作的正常运行以及测头的安全。
数控机床在线测量技术与误差分析
数控机床在线测量技术与误差分析
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现代制造工业的发展，对数控机床的在线监测技术提出了更高的要求，要实现数控机床高精度的在线监测，应对监测系统的组成、工作原理及主要误差进行仔细地分析，才可能尽量避免误差，或根据这些来源情况采取相应的措施，以对误差进行补偿，实现计算机辅助数控机床高精度在线测量。
一、在线测量技术的重要性
在线测量是加工测量一体化技术的重要组成部分，是保证产品质量和提高生差率的重要手段。
在超精密加工中，机床的精度比一般测量仪器和三坐标测量机的精度还高，如果把机床和合适的测量系统有机地结合起来，即可实现零件加工，又可实现工件精度的在线测量。
二、数控机床上的在线测量
可以结合测针的锄头与工件的具体位置关系，利用机床主轴的坐标值换算出工件被测量点的相关坐标。
再根据各坐标点的几何位置关系进行相关计算，便可以获得最终的测量结果。
三、在线测量师并行工程的思想体现
通过使用在线测量来代替离线测量，使得在线测量的效率和精确度得到保证的条件下，使质量检测过程更靠近加工过程，从而保证了共建从加工设备上卸下的时候就是合格品。
边加工边测量，即使发现问题及时处理，这也是并行工程的思想体现。
浅谈机械测量技术在数控机械加工中的运用
浅谈机械测量技术在数控机械加工中的运用摘要：随着信息技术的飞速发展，工业生产的效率和质量得到了显著提高，这不仅有助于社会的稳定，也为工业生产带来了更多的机遇和挑战。
数控加工作为当今工业生产领域的主流技术，其精确度和可靠性也受到了各界的广泛关注，因此，开发出更加先进的机械测量技术显得尤为重要。
本文详细探讨了机械测量技术的结构、设备组成及其在数控机械加工中的实际应用，并且提出了一系列有效的技术措施，以期望能够更好地控制当前数控机械加工过程中的精度。
关键词：机械测量技术；数控机械加工；运用引言科技的持续进步使得当前的数控制造过程中，为了提升生产效率和品质，必须构建一个完备的测量系统。
目前，机械测量技术可以被划分为传统测量方式和在线测量方式，其中在线测量方式更加适应现代社会的发展需求，是最常见的技术系统之一。
通过运用理论研究和文献研究的方法，本文详细探讨了机测量技术的实际应用。
1机械测量技术结构分析1.1机械测量内容分析目前，数控制造技术的发展速度非常快，这其中涵盖了工件的装配校准以及刀具大小的测量，这些都是极为关键的部分。
这些技术不仅可以大幅度提高数控制造的效率，还可以改善传统的静态测量手段，使得工件的实际位置和相关参数能够快速地在校准坐标系中定位，从而进一步提高了数控制造的稳定性。
如果数控设备配备了数控旋转台，就可以通过测头实现自动化调节，这将大幅减少工装夹具的使用时间，极大地提高数控车床的切削效率，保证加工的准确性和稳定性。
大多数数控车床的刀具检查方式仍然是试切法，而对于加工中心和数控镗铣床的刀具检查，更多的依赖于机外设备和机床内的人工操作。
然而，这两种方式的运行效率相对较低，容易导致人为失误。
随着机器学习技术的发展，刀具测量头可以在机械设备上迅速并准确地测量刀具的尺寸，测量的数据会被自动输送至数控中心，从而能够对刀具的偏移量进行精准的分析，实现自动化管理，有效地防止了人为干预带来的不良后果。
1.2机械测量技术的设备组成在机械测量设备的硬件架构中，有两个关键元素：接收器和测头。
超精密车床加工精度在线测量技术研究
超精密车床加工精度在线测量技术研究1概述机械加工的目标是追求加工精度、成本和效率的最佳组合，为了实现该目标，急需研究开发的关键技术之一就是加工精度在线测量技术，特别是在多品种小批量生产条件下，研究先进的在线测量技术意义尤其重大，因为在线测量是加工测量一体化技术的重要组成部分，是保证零件质量和提高生产率的重要手段。
国外很早就已经认识到在线测量技术的重要性而进行了大量的研究，并且在生产实际中得到了大量的应用。
零件加工精度的在线测量分为两种情况，一是在加工过程中直接测量工件加工表面，加工过程一结束，就能得到所需要的精度指标[1],这是在线测量最理想的情况；二是加工过程结束后，工件仍然安装在机床上，用合理的测量仪器对工件进行测量[2]。
在超精密加工中，热变形对加工精度的影响是不可忽视的，因此在加工过程中恒温油淋浇或切削液冷却是必须的，在有冷却液和工件转速高的情况下，测量精度达到0.01μm的传感器目前还没有，因此在超精密加工中，零件加工精度的检测主要是采用传统的离线测量方法，而离线测量的费用在很多情况下等于甚至超过零件的加工费用。
基于上述原因，本文对第二种情况进行研究，以实现零件的在线测量，其实质是把车床作为坐标测量机使用。
由于研制的亚微米超精密车床运动部件的运动精度是很高的，甚至比很多测量仪器和测量机的运动精度还高，如果把机床和合适的测量仪器有机地接合起来，即可实现零件加工精度的在线测量，这样机床即可作加工用，又可作测量用，扩大了机床的应用范围，又解决了零件的测量问题[3]。
现在机械加工质量保证的发展趋势是：通过用在线测量全部代替离线测量和统计质量控制使质量保证更靠近加工过程，保证零件从加工设备卸下就是合格品，当然这需要一个前提即在线测量的效率和精度必须得到保证，这样综合决策和必要的补偿就能在最小的时间延迟内得以实现。
因此研究零件加工精度的在线测量技术具有重要的现实意义。
2影响在线测量精度的误差源分析在线测量的目的是检查加工零件的精度指标是否符合要求，如果符合要求，则卸下工件，否则进行必要的补偿加工，直到工件加工精度合格，我们知道要准确测量零件的加工精度，测量设备的精度必须比被测量零件的精度高一个量级即10倍原则，在超精密加工中，加工环境和在线测量环境相差不大，要想保证在线测量的精度，只能通过误差补偿来实现，也就是说通过误差补偿来在线测量不补偿加工的零件是能保证测量精度的（误差补偿能使零件的加工精度提高一个量级），通过误差补偿来测量补偿加工的零件则不能满足10倍原则，但是应用误差补偿后车床在线测量的精度已足够高，还是有意义的。
数控机械加工中的在机测量技术应用
数控机械加工中的在机测量技术应用摘要：数控机械加工是一种高效、精密的加工方式，而在这个过程中，机械零件的精度是至关重要的。
在数控机械加工中运用在机测量技术时,相关工作人员要对在机测量技术的含义以及特征进行深入地分析,从而增强在机测量技术的应用效果。
基于此，本文分析了数控机械加工中的在机测量技术应用策略，以供参考。
关键词：数控机械加工；在机测量技术；应用引言：在机测量技术是开展数控机械加工等工作的重要载体，3D软件等组成了在机测量技术。
获取几何特征方便开展机床测量,利用测量结果改进后续工作,数控机械加工中应用在机测量技术使整体工序更为简洁,避免了繁琐工序的影响,极大地提升了数控机械加工的精准度。
在数控加工的过程中大多数的时间都被装夹找正及刀具尺寸的测量占据,在实际工作的过程中,相关工作人员需要迅速准确地在机床上找到位置,并且将最终的测量结果转换到数控系统中,从而对机床的工件坐标系进行有效地调整以及改进。
1在机测量技术的应用特点在机测量技术是一种通过机械设备和仪器来进行测量的技术，它在各个行业都扮演着重要的角色。
机测量技术的应用特点多种多样，主要包括高精度、自动化、广泛适用等方面。
首先，在机测量技术的一个显著特点是高精度。
通过先进的机械设备和精密的传感器，机测量技术可以实现对各种物理量的高精度测量，包括长度、角度、形状等。
高精度的测量数据对于产品质量控制、工程测量等领域至关重要，机测量技术的高精度特点使其受到广泛关注和应用。
其次，在机测量技术具有自动化特点。
随着计算机和自动化技术的发展，机测量技术已经实现了高度自动化，能够通过预设程序实现自动测量、数据处理和结果输出。
这种自动化特点大大提高了测量效率，减少了人为误差，提升了生产和研发效率，因此受到各行各业的青睐。
另外，在机测量技术的广泛适用也是其重要特点之一。
无论是在制造业、建筑工程、航空航天、医疗卫生、科学研究等领域，机测量技术都有着广泛的应用。
它可以用于对物体尺寸、表面形貌、力学性能等进行快速、准确的测量，满足不同行业对测量精度和效率的要求，为各行业的发展提供了重要支持。
五轴数控机床在线测量分析方法研究
开发研究«湖北农机化»２０２０年第１期作者简介:王立鹏(１９８７Ｇ),男,汉族,本科,研究方向:计量检测.五轴数控机床在线测量分析方法研究王立鹏(齐齐哈尔二机床(集团)有限责任公司,黑龙江齐齐哈尔１６１００５)㊀㊀摘要:五轴数控机床广泛地应用于航空航天行业当中,主要的是负责对于飞机上的机身结构㊁模具以及涡轮叶片等具有复杂曲面的元件进行加工,因为这些原件具有较为复杂的几何形状,同时外表凹凸不平.这就要对这些元件进行加工过程当中,对其外形进行切削.而通过五轴数控机床能够达到这一目的,不仅仅能够具备更高的切削效率,加工出符合要求的曲面元件,还能够进一步地降低工作人员的工作量以及工作难度.关键词:五轴数控机床;在线测量;方法１五轴数控机床在线检测系统的组成五轴数控机床所配备的在线检测系统可以分为２台,第一种是直接地通过调用测量宏程序库,而不使用计算机进行辅助而完成整个工件的测量;而第二种则是需要自己开发出测量程序库,并且利用计算机对于运行程序进行编制,并且还应当由反应中心及时地生成检测程序,之后将该程序传到数控系统当中而起到测量作用.以上２种检测系统分类的主要依据点主要的是看其是否与计算机系统连接.而在数控机床加工中心在线检测系统当中,融入计算机系统也能够补充测头系统的不足之处,从而能够利用计算机的综合能力,提高检测的进度以及可操作性,从而做好各项检测工作.２对其检测方法进行探究２．１定位测头以及测量距离为了能够在五轴数控机床使用过程当中使用触发式测头对于工件进行测量,就需要设置一些中间的定位点.防止在测量过程当中,工件发生碰撞而影响其后续的质量.同时还需要设置有快速的定位点,防止因为测头在机床使用过程当中移动距离过大,从而能够使得测头能够快速地进行前进,从而进一步提高机床的测量效率.而为了能够规划出更短的测量路径,则需要定义已接触距离㊁搜索距离㊁回退距离等３个距离而达到这一目的.２．２规划检测路径在五轴数控机床应用过程当中,使用触发式测头进行检测过程当中,可以根据被测表面在检测点之间的接触以及相关的参数,而选择出最短的检测路径.而通过这种方法进行测量,能够进一步补偿测头半径,同时使用这种方法也能够使得侧头直接地接触被测物体的表面,不出现打滑现象.同时在规划检测路径时,还需要进一步确定选题单元以及相关的关系,同时还需要选择最适合的测量工艺.而在进行测量工艺的选择时,还要考虑到多个影响因素,包括安装以及测量机面㊁使得零件定位于数控机床之上,之后还需要进一步规划测量工具㊁判断测量过程当中需要测量哪些参数㊁判断参数是直接测量还是间接测量,同时还需要进一步确定测点的位置,之后还需要进行防碰撞检验,防止数控机床以及测头还有其余的附件发生碰撞.２．３检测具有曲面特征的工件使用五轴数控机床对曲面进行在线检测,就需要确定最为合适的测量点,并且还需要对于曲面工件的误差进行分析.而这一项分析工作具有十分复杂的操作步骤,为了进一步保证测量结果的准确性,就需要正确的选择测量点,因为在在线测量的前期,为了更好地对曲面车间内工件进行检测,则需要使用网格的方法选择出最为合适的测量点,根据所需要测量曲面的曲面形状以及曲率大小而生成测量点,之后使用之字形的检测路径进一步地提高在线检测的检测效果,同时在生成最短的路径.同时还需要根据测量点的分布,依次地将测量点进行连接.同时在测量过程当中务必要保证每一个测量点只检测一次,从安全的角度出发,还需要进一步检查所生成的最终检测路径,防止在检测的过程当中测量的工件以及测头系统发生碰撞,从而影响到最终的检测效果.同时如果测量点以及检测工件在运动时出现碰撞现象,导致测头受力过大可能会危害到测头本身,就立刻停止测头系统的应用,并且进行报警,防止测头受到严重损害,而影响到数控机床的精密度以及完整度.在对曲面工件进行测量的过程当中,使用触发式的侧头进行测量,并且将测量过程当中曲面的下陷区域规定为测量点,计算曲面上测量点所与之对应的曲率半径,判断曲率半径以及测头半径之间的大小关系,如果前者小于后者则可以将其视为劣质测量点,直接地将其剔除,之后再次进入检测路径当中之后,再选择先前的测量点进行第二次测量.３结束语本文主要研究了五轴数控机床在线测量路程当中系统的基本组成,以及在测量过程当中具体应用的检测方法.通过对于测头进行定位,并且进一步判断测量距离,寻找测量点,同时在检测具有曲面特性的工件,比如说航空航天中机身结构以及模具等的过程中,对工件的表面外形进行了雕刻,从而方便之后的设计以及加工工作,筛选出不符合要求的工件,从而进一步减轻工作者的工作量,并且使工件加工过程具备更高的切削效率,为航空航天行业发展做出突出贡献.参考文献:[１]曹著明,孙红梅,史海军．某五轴数控加工中心在线检测关键技术研究[J ]．机械设计与制造,２０１７(１１):１４９Ｇ１５２．[２]司朝阳．五轴机床R T C P 同步检测系统的误差分析与补偿研究[D ]．成都:电子科技大学,２０１８．[３]曹旭妍．微型五轴数控机床的设计与研究[J ]．煤矿机械,２０１７(１１):１６Ｇ１８．(收稿日期:２０１９Ｇ０９Ｇ２６)。
数控机床在线监测技术
数控机床在线监测技术本页仅作为文档封面，使用时可以删除This document is for reference only-rar21year.March数控机床在线监测技术数控机床是现代高科技发展的产物，每当一批零件开始加工时，有大量的检测需要完成，包括夹具和零件的装卡、找正、零件编程原点的测定、首件零件的检测、工序间检测及加工完毕检测等。
目前完成这些检测工作的主要手段有手工检测、离线检测和在线检测。
在线检测也称实时检测，是在加工的过程中实时对刀具进行检测，并依据检测的结果做出相应的处理。
在线检测是一种基于计算机自动控制的检测技术，其检测过程由数控程序来控制。
闭环在线检测的优点是：能够保证数控机床精度，扩大数控机床功能，改善数控机床性能，提高数控机床效率。
一、数控机床在线检测系统的组成数控机床在线检测系统分为两种，一种为直接调用基本宏程序，而不用计算机辅助；另一种则要自己开发宏程序库，借助于计算机辅助编程系统，随时生成检测程序，然后传输到数控系统中，系统结构如图1所示。
图1 计算机辅助在线检测系统组成数控机床的在线检测系统由软件和硬件组成。
硬件部分通常由以下几部分组成：(1)机床本体机床本体是实现加工、检测的基础，其工作部件是实现所需基本运动的部件，它的传动部件的精度直接影响着加工、检测的精度。
(2)数控系统目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。
计算机与其他装置之间可通过接口设备联接，当控制对象或功能改变时，只需改变软件和接口。
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。
(3)伺服系统伺服系统是数控机床的重要组成部分，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。
伺服系统的性能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。
(4)测量系统测量系统有接触触发式测头、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。
关于使用数控机床实现在线测量——系统连接的探索与分析
系统软件馁分
氧统帆械部分
图２．Ｉ数控机床在线测量系统结构
接触触发式测头像普通刀具～样，如果有自动换刀的话可以安装在刀库当中，自动调出并安装在机床主轴上，没有的话就直接安装在机床主轴上，由程序控制进行自动测量并将测量结果反馈给机床控制系统。
图２．２测头系统部件圈
操作灵活方便，重复精度较高的优点，尤其适用于机床工作环境。
所以，触发式测头在数控机床检测系统中得到了广泛的应用。
前面针对现有的各类测头的结构、性能、精度等方面进行了简单的介绍和对比，并介绍了测头的特点，鉴于本文所研究的方向是在数控机床上进行在线测量，且仅限于在实验中进行，而且更多的是手动测量，从我院情况、经济角度和便于实际操作出发，故选用触发式球形机械测头。
本实验拟采用英国雷尼绍公司的产品雷尼绍ＴＰ４Ｌ－Ｚ２０，如图４．７。
ＲｅｎｉｓｈａｖＴＰ４Ｌ－Ｚ２０型三维测头，当测球在测量程序的控制下接触到测量工件时，测头停止前进并发出提示信号，同时将测量值读入到工件坐标保存到Ｎｃ内存中，在串口传输软件的驱使下将坐标点信息传输到Ｐｃ中并被保存在指定文件下以待后期数据处理。
图４．７雷尼绍ＴＰ４Ｌ－Ｚ２０有线通讯三维测头
关于此测头的工作参数见附录ＡＴＰ４Ｌ触发式三维测头技术参数。
４．７测头保护
测头系统是坐标测量机的探测瞄准系统，是一个高灵敏度的传感器。
测头是通过本。
在线测量技术在数控加工中的应用
在线测量技术在数控加工中的应用摘要：机械数值控制是我国工业的支柱性专业，在我国有着悠久的历史和底蕴。
早在第十个五年计划时期，数控机床就迎来了迅猛的发展，为我国成为现代化工业强国奠定了坚实的基础。
而在线测量技术用于数控技术则可以提高加工的品质，减少缺陷，在明晰工作的原理和基础之后，能够更好的利用在线测量技术掌控在数控加工中的测量方法的运用，同时，能够指出在线测量应用在数控加工中的可行性和发展前景，从而进一步提高数控加工的精确度，效率和质量，完善数控加工技术中所存在的问题。
关键词：在线测量；数控技术；特点引言机械数控在我国有着辉煌的历史，到目前为止也是我国的支柱性产业。
在数控加工中，零件测量对整个过程提供零件质量检查、加工过程优化和后续生产过程的基础具有重要意义。
随着数控加工技术的不断发展，测量技术也取得了非常迅猛的发展。
在一些制造过程中，测量精度高的测量仪逐渐取代了现有的测量工具测量，在测量精度和测量效率方面有了很大的提高。
通过测量器测量零件是典型的离线测量形式。
近年来，随着测量技术的发展，在线测量成为可能，在线测量技术也有了一定的发展。
一、在线测量技术的概念和方法在线测量技术主要指的是通过系统的控制，确保在零件加工时保持位置不会发生变化。
这样便可以直接测量到零件的一种技术，这种在线测量系统通常是以计算机为基础，从而开设出综合测量系统这一应用，在线测量是指与离线测量来说，离线测量是零件加工后，运往指定位置，通过固定测量设备测量加工的零件。
因为加工和测量不能同时进行，所以离线测量经常会搬运零件，重复装夹等。
比较起来，在线测量的应用范围更加广阔，不仅仅局限在这里，而且生产的效率也要较之离线测量要高得多，由此便可以看出在实际生产的过程中哪一个系统的导向性更加强烈。
需知就测量方法而言，在线测量就分为接触和非接触这两种类型，随着近几年科技的不断发展，机械数控在线测量的硬件系统趋向于成熟。
但是，由于各方面的限制，国内很多企业对在线测量技术的认识不足，在线测量技术还有很大的发展空间。
数控系统中在线测量技术的应用
更好地保证加 工质 量，促进加 工测量一体化的 发展 。
ＮＣ在线测量技术 的应用优势 ： （１）杜 绝 ＣＮＣ机 床 因两 次 装夹 工件 进
行修 复造成 的浪 费。 （２）彻 底杜 绝 废 品，实 现 ＣＮＣ加工 下
线 前 的 １００％ 检 测 。 （３）将批量 生产的首件 加工 、对 刀、程
自动化控 制 ● Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ
数控系统 中在线测量技术 的应 用
文 ／马 长辉
在线 测量 ，简 而言之 是 加工 与测 量在 同
除此 之外 ，测头 的 半径 误差 也是 一个 主
文章介 绍 了传统 测量局 限性 ， 在 线 测量技 术 应用 及在 线 测量误 差 来 源及误 差 分析 ，在 线测 量技 术将受到越 来越 广泛应 用。
发展 ．高精度 、复杂 大型零件的加工与精度评 ２．２ 测 量 过 程 价成为业 内关注 的突出问题，通常这类工件产
得到检测 系统所 反馈的信息，从而能及时修正 系 统误差和 随机误 差，以改变机床 的运动参数 ，
品需经过多次 的加工一测量一修 整，才能满足 设计要求 。加工 中心作为一种高效、高精度的 制造装备在制造企业 中得 到了广泛应用，而且 正朝着高精度 、高 效率、开放化、智能化、复 合化的方 向发展 。尽 可能地 在一台加工中心上 利用一次装卡完成全 部或 大部分的加工任务， 以保证工件位置精度 ，提 高生产 效率成为业 内 共识。加之人们对工件加 工的高精度、高效率 的不 断追 求 ，ＣＮＣ在 线测 量技 术在 加工 制造 中受到越来越广泛 的应用 。
动测量 ，避免 了由于多次装夹而 引起的误差 ，
在线 检测 系统 是利 用测 头与 待测 物体 的
数控机床在线检测技术
数控机床在线检测技术发表时间：2005-12-29 张晓峰来源：《CAD/CAM与制造业信息化》关键字：数控技术机床在线检测本文对数控加工在线检测系统的组成、工作原理、编程方式及仿真等方面进行了简要介绍。
文章中的许多内容都是些概要性的解释，对大家了解该领域的技术内容很有帮助。
数控机床是现代高科技发展的产物，每当一批零件开始加工时，有大量的检测需要完成，包括夹具和零件的装卡、找正、零件编程原点的测定、首件零件的检测、工序间检测及加工完毕检测等。
目前完成这些检测工作的主要手段有手工检测、离线检测和在线检测。
在线检测也称实时检测，是在加工的过程中实时对刀具进行检测，并依据检测的结果做出相应的处理。
在线检测是一种基于计算机自动控制的检测技术，其检测过程由数控程序来控制。
闭环在线检测的优点是：能够保证数控机床精度，扩大数控机床功能，改善数控机床性能，提高数控机床效率。
1、数控机床在线检测系统的组成数控机床在线检测系统分为两种，一种为直接调用基本宏程序，而不用计算机辅助；另一种则要自己开发宏程序库，借助于计算机辅助编程系统，随时生成检测程序，然后传输到数控系统中，系统结构如图1所示。
图1 计算机辅助在线检测系统组成数控机床的在线检测系统由软件和硬件组成。
硬件部分通常由以下几部分组成：(1) 机床本体机床本体是实现加工、检测的基础，其工作部件是实现所需基本运动的部件，它的传动部件的精度直接影响着加工、检测的精度。
(2) 数控系统目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。
计算机与其他装置之间可通过接口设备联接，当控制对象或功能改变时，只需改变软件和接口。
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。
(3) 伺服系统伺服系统是数控机床的重要组成部分，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。
浅析德国数控车轴磨床在线测量系统
浅析德国数控车轴磨床在线测量系统我公司2004年引进的德国肖特数控车轴磨床，其在线自动测量系统采用的是利用肖特自制的测量头加MAPOSS的P7量仪信号控制器获得的测量数据传输给西门子840D系统，与CNC系统中设定的标准数据进行比较加工，当达到尺寸要求时，通过西门子S7-300PLC对机床发信号结束磨削加工，从而控制加工精度。
由于德国公司自制的测量头结构复杂，经常出现故障，对公司的正常生产带来巨大困难，因此公司决定对其在线测量系统进行改造。
改造方式确定为利用MAPOSS公司的通用量仪和定位装置，结合原有的P7量仪信号控制器取代肖特自制的测量头加MAPOSS的P7量仪信号控制器控制方式，并对原NC程序和PLC 程序进行改造，以满足新的在线自动控制要求。
本次改造中最核心的也是难度最大的部分就是对原设备NC程序、PLC程序的改造，所以本文探讨的重点也以此部分为主。
肖特数控车轴磨床磨削加工过程主要包括以下几部分，即先通过噪音定位，确定基准；然后根据设定加工尺寸进行粗磨、半精磨、精磨；之后开工件门，测量实际尺寸；再设定需进一步加工的补偿量进行尺寸加工，反复多次直到达到要求。
为此，改造方案确定为，拆除原有设备上的整套肖特量仪（定位、测量一体仪），新增加MAPOSS的T25定位装置系统和P7量仪来实现原有的自动定位、自动在线测量加工功能。
要想让新的MAPOSS的T25定位装置系统和P7量仪发挥作用，还要对原有的西门子840D的NC程序以及下位机西门子S7-300的PLC 程序进行修改和补充，并且要屏蔽掉原来为旧的肖特量仪设定的参数，才能使新的测量系统发挥作用，否则会出现报警冲突，新系统将无法工作，因此全部系统改造工作主要由以下部分构成：1 改变系统参数设置，取消原量仪系统要想改造原量仪系统，必须先让原肖特量仪Y3系统在主西门子840D系统中失效，否则一旦取消Y3将造成主系统故障报警，任何工作都无法进行。
因此，首先要将原肖特量仪设置为失效，将原肖特量仪Y3设置为失效主要包括以下步骤和参数：第一，840D程序界面—启动—通用机床数据—选择机床数据MD14512置【0】。
数控机床加工质量的在线监测与控制方法研究
数控机床加工质量的在线监测与控制方法研究数控机床是现代工业中不可或缺的关键设备，它的加工质量直接影响着产品的质量和性能。
传统的加工质量检测方法通常是离线进行的，即在零部件加工完成后，再进行质量检测。
然而，这种方法存在一定的局限性，因为它无法及时发现和解决加工中的问题，导致加工质量无法得到有效控制，从而给企业带来一系列的后果和损失。
因此，研究数控机床加工质量的在线监测与控制方法，对提高加工质量，降低成本，提升企业竞争力具有重要意义。
一、数控机床加工质量的在线监测技术为了实现数控机床加工质量的在线监测与控制，需要依靠一系列的技术手段。
其中，最主要的技术是传感器技术和数据采集技术。
1. 传感器技术传感器技术是实现数控机床加工质量在线监测的基础。
通过在数控机床上安装各种传感器，可以实时、准确地获取加工过程中的各种参数信息，如温度、压力、振动等。
这些参数信息可以直接反映出加工过程的状态和可能存在的问题，为及时调整和干预提供了依据。
2. 数据采集技术传感器获取到的参数信息需要通过数据采集技术进行采集和处理。
在数控机床加工过程中，产生的数据量很大，而且数据种类繁多。
因此，如何高效地采集和处理这些数据是一个亟待解决的问题。
目前，常用的数据采集技术包括数据挖掘、数据融合、数据处理等。
二、数控机床加工质量在线监测方法的研究进展目前，国内外学者们对数控机床加工质量的在线监测与控制方法进行了广泛的研究，取得了一系列的成果。
以下将介绍其中的几种方法。
1. 基于模型的方法基于模型的方法是一种常见的数控机床加工质量在线监测方法。
该方法通过建立数学模型，模拟和预测加工过程中的各种参数和状态，从而实现对加工质量的在线监测。
这种方法的优点是操作简单、计算量小、精度高，但缺点是对加工过程的实时性要求较高。
2. 基于数据驱动的方法基于数据驱动的方法是近年来兴起的一种数控机床加工质量在线监测方法。
该方法是通过对大量历史数据进行分析和挖掘，建立加工过程与加工质量之间的关系模型，从而实现对加工质量的在线监测和控制。
浅析机械加工在线测量技术
浅析机械加工在线测量技术在线测量技术是指零件在加工的过程中通过在线测量系统保持零件位置不变，直接进行测量的一项新技术。
通常情况下，该技术是通过数控机床开发和集成测量系统来实现，且贯穿于整个机械加工过程，有助于优化机械加工工艺和保证零件质量。
目前，随着机械加工技术的发展，传统的测量工具无论是在测量效率还是在测量精度上都存在一定的局限性，制约了机械加工技术的发展。
因此，深入对机械加工在线测量技术进行分析势在必行，具有划时代意义。
1 在线测量原理适用于工程技术的线路板中，电网络由各种元件组成，十分复杂。
在将网络中的某一个特定元件参数测量出来（如图1所示），则需要将元件焊下测量，否则其测量结果无法完全准确。
例如，在AB亮点中加入电压激励，其响应电流会同时流经，形成更为复杂的电流环路，显然在这一情况下采用伏安法对电阻测量无效。
但如果将图1中C点联接D点，则可将电路简化为图2所示，再将图2中的电路如图3进行联接，则能使经过与的电流为零，此时可采用伏安法对其进行测量。
在机械加工过程中，最为常用的是磨削和车削过程，主要针对工件直径的在线测量，还包1/ 4括车削过程中圆柱度、圆度及表面粗糙度的在线监测，其中，在线测量的准确性是一项核心要素，主要取决于测量机构和测量传感器等硬件的准确度，还跟测量方法和数据处理方法有关。
由于机械加工是一项十分复杂的过程，加工中冷却液浇筑、机床振动、机械加工中产生的热量，会导致测量零件的加工难度增大。
现阶段，已有的测量技术包括在线测量技术和离线测量技术两大类。
两者相互比较，后者通常要搬运零件和重复装夹，不具适用性和可操作性，在线测量技术具有较高的生产效率和适用性，测量误差较小，是未来测量技术的主要发展趋势。
2 在线测量线路分析要使图3中的在工作状态下进行参数测量，是在线测量技术需要解决的重点问题。
图4中的A是高增益放大器，其开环放大倍数为，II和III点等电位。
由于该电路中已经将的影响隔离开来，所以在此假设输入端为理想电源，内阻，则电流对输入电压的幅值不产生影响。
数控机床的在线自动检测技术
加工前：工件、工装的自动定位测量、工件坐标系的自动建立、工 件尺寸的自动检测。
在工程测量中常常需要进行高精度的电压测量，利用可程控的高 精度数字万用表，可以达到 13/2 位的分辨率和测量精度。 可通过嵌入 到 VC 中的 SCPI 指令进行通讯和测量。 这种方法不仅提供 了 友 好 的 测量界面，而且可以提高控制程序的灵活性和可读性。
软件系统由实时操作系统、实时数据库及应用软件、数据采集与 处 理 软 件 、各 类 控 制 软 件 （PID ）直 接 数 字 控 制 、先 进 控 制 软 件 组 成 。 1.4 改善过程控制
使用在线自动测量技术，可在极短时间内设定一组刀具，测头对 刀比手工对刀重复精度高，对零件采取先固定夹紧，然后用测头在机 床坐标系内测量工件的定位基准，根据结果对数控程序的基准进行相 应的坐标偏移和旋转，这样可以大幅度地减少辅助时间，降低劳动强 度，提高工作效率。 旋转对刀，消除主轴径向跳动和刀片高度不同，满 足更高的性能标准或更低的单位成本，保持更高的切削速度，延长刀 具寿命并生产出更高质量的产品。 2.3 省去昂贵的机外对刀仪
3 自动测量技术在刀具破损检测中的应用
2012 年 第 35 期
ＳＣＩＥＮＣＥ ＆ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ ＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ
Hale Waihona Puke ○机械与电子○科技信息
数控机床的在线自动检测技术
梁 伟 覃广伟 （桂林航天工业学院 广西 桂林 541004）
数控机床刀具寿命的在线监测
数控机床刀具寿命的在线监测一、引言数控机床在现代制造业中扮演着重要的角色。
而作为数控机床的关键元素之一，刀具的寿命对加工质量和效率有着重要影响。
然而，传统的刀具寿命监测方法往往存在许多局限性。
为了解决这一问题，在线监测技术被引入到数控机床中，实现刀具寿命的准确监测。
本文将探讨数控机床刀具寿命的在线监测技术及其应用。
二、在线监测技术的原理1. 传感器技术传感器技术是实现数控机床刀具寿命在线监测的基础。
通过在数控机床中安装各种传感器，如振动传感器、加速度传感器和温度传感器等，可以对刀具的状态进行实时监测。
传感器采集的数据可以与预设的阈值进行比较，从而判断刀具的损坏程度和寿命。
2. 特征提取与分析传感器采集到的原始数据需要经过特征提取与分析的过程，以获得更加有效的监测结果。
常用的特征包括振动频率、幅值、温度变化率等。
通过分析这些特征，可以对刀具的磨损状况和寿命进行准确评估。
3. 数据处理与模型建立在线监测系统需要进行大量的数据处理和模型建立工作。
首先，需要对采集到的数据进行滤波、降噪等预处理操作，以去除干扰。
然后，可以利用机器学习算法和统计分析方法建立刀具磨损模型，实现对刀具寿命的预测。
三、应用案例1. 数控车床刀具寿命监测以数控车床为例，通过在线监测技术可以实现对刀具寿命的监测。
传感器安装在主轴和刀具支撑部分，可以实时监测切削力和振动情况。
通过对采集到的数据进行特征提取和分析，可以准确判断刀具的磨损程度，并及时更换刀具，以保证加工质量和效率。
2. 数控铣床刀具寿命监测在数控铣床中，刀具的寿命同样是一个重要的监测指标。
采用在线监测技术可以实时监测刀具的振动、温度和切削力等参数。
通过分析这些参数的变化，可以判断刀具的寿命，提前做好刀具更换的准备工作，从而避免因刀具损坏造成的生产停机和资源浪费。
四、在线监测技术的优势1. 实时性强传统的刀具寿命监测方法一般需要停机后进行，无法获得实时的监测结果。
而在线监测技术可以实时采集刀具的状态参数，可以及时预警和处理刀具的异常情况。
数控加工中心在线测量研究
1前言1.1加工中心在机检测的背景意义1.1.1机床行业现状我国是世界第一大机床消费国和进口国。
目前，国内中档数控机床已显现出替代外国同类产品的趋势，而高端数控机床与德国等国仍存在大差距，国内机床难以占领高端市场。
同时，发达国家对于进口的数控机床始终有所限制，这不利于我国数控机床的发展。
船舶、工程机械、航空航天、风电等都是机床行业的下游产业。
在相关政策的推动下，我国汽车产量不断攀升。
随着汽车零部件制造加工工艺水平的提升，也会进一步提高对机床的要求。
在航空航天领域，势必需求大型高速精密的数控机床。
我国数控机床功能部件技术水平、产品的种类、服务的范围等都有了一定的进步，但国产功能部件远远达不到市场的需求的适应性和满足度。
我国功能部件的产品水平和国外有差距。
高技术的功能部件对数控机床影响大，如轴、直线导轨、直线电机、机械手。
而我国目前生产的功能部件大多数以劳动密集型为主，技术含量很低，难以适应国产数控机床的发展速度和要求。
这些关键的功能部件，我国还没有形成规模。
1.1.2加工中心在线检测的意义数控加工中心在线检测免去了工件的反复装夹、校正的过程。
比离线检测减少了工件检测的时间，提高了检测效率;数控加工中心配备光栅尺等检测装置，可以有较好的检测精度;在成本方面，由于仅需附安装在机检测测头和相应软件即可完成检测工作，与三坐标测量机检测工件相比，大大降低了检测成本;由于加工与检测在同机上完成，检测反馈信息可用于修改加工G代码，形成加工—检测—再加工的闭环系统，将大大地提高成品率。
不仅在工件检测方面，在工件的装夹找正方面，在线测头也能发挥出独有的优势。
采用工件测头，可在机床上快速、准确测量工件的位置，再将测量结果快速反馈到数控系统中，修正工件坐标。
采用在线测头可替代使用百分表及芯棒寻找基准的方法[1]。
1.2加工中心在线检测的研究现状1.2.1国内研究现状国内对加工中心在线检测方面做了很多深入的研究，主要有误差补偿、基于CAD的加工中心在线检测技术研究、基于示教的加工中心在线检测、自动编程技术、路径规划、软件设计等方面。
数控机床在线测量技术的研究
数控机床在线测量技术的研究摘要：近年来，社会进步迅速，数控机床智能化和传统的机床工作相比，具有处理精准、处理类型多样以及将复杂问题简单化等优点。
因此，在工业生产活动中推行使用数控机床智能化技术，有助于为我国工业发展作出巨大贡献，节约工业企业生产成本，减少从业人员任务量。
因此，对于数控机床智能化的关键技术进行探究是十分有必要的。
关键词：数控机床；在线测量技术；研究引言在我国经济快速发展的推动下，电力系统结构得到了完善，电网规模不断扩大。
当前设备不断朝着精细化、智能化的方向发展，其安装难度更大；且电气设备在长期使用中，受到人为、环境等各方面因素的影响，不可避免会发生故障。
为了不影响其正常使用，有关人员要加强对设备安装、维修的重视，合理应用先进技术，延长设备使用寿命。
因此，对电气设备安装技术和维修进行研究具有重要意义。
1数控机床智能化的特点近年来，智能化数控机床在工业中的应用广泛，为我国工业发展带来了巨大的经济效益。
数控机床智能化在工业发展中的主要应用应该归功于其全自动化的运行模式，自动化数控机床在每个工作环节中都采用自动工作的方式，减轻了工作人员的负担，并且降低了企业发展的成本。
智能化的数控机床操作起来简单、方便，因此，对工作人员的实际操作要求不是很高，这样在减轻工作人员工作负担的基础上，也能够有效地解决我国部分人就业难的问题。
另外，智能化的数控机床需要消耗的资金较传统的机床较少，自动化数控机床的投资能够有助于工业生产者快速得到经济收益，能够有效地加快我国工业现代化进程。
数控机床智能化保证了机械手独立操作的使用模式，采用电气化控制的手段，操作过程中不影响机床的使用。
在机器内缺料时，智能化机床会报警，很大程度上减轻了工作人员的工作压力，并且节约了企业的经济成本。
总之，工业过程中智能化数控机床的使用是促进我国工业发展以及提升我国工业水平的重要手段。
2在数控机床在线检测过程中面临的问题2.1 数控机床在线检测技术的发展受限首先，我国有关在线检测技术的科学技术水平并不能合理地支持这项技术的普及，其次，数控机床在线检测技术的提高需要大量的资金储备，对企业和国家的经济条件提出较高的要求，不仅需要花费大量的资金购买数控机床，还需要继续投入资金用于采购机床使用过程中的附件。
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浅 谈 数 控 机 床 在 线 测 量 技 术
、
Ｂｉ ｒｂ ｔ ｎ ｎ ｉｅｓ ｎＭｅｓｒｍ ｎ ｅｈｏ ｇ ｏ ｕ ｅｉ ｌ ｏｔ ｌ ｃ ｉ ｒｆＰｏ ｅｉ ｏＯ ｌ ｅＤｍ ｎｉ ａｕｅ ｅｔＴｃｎｌ ｙｆｒＮ ｍ ｒ ａ ｎ ｏ ｈｎ ｅ ｎ ｉ ｏ ｏ ｅ Ｃ ｒ Ｍａ ｅ
数控机床是机 电一体化 的数字控制 自动化机床 ， 在 数 控精 密加 工和 自动化 生产 中应用 非 常广 泛 。国 际上许 多专业人士都力图为数控机床配备各种类 型的监控 、 监 测装 置 （ 测头 ） 工 件 及 刀具 进 行 过 程 中监 测 ， 现 工 如 对 发 件超差 、 刀具 磨损 、 损 ， 能 及 时 的 报警 ， 给 与 补偿 ， 破 都 并 或对刀 具进 行调换 ， 以提高机 床 的 自动化 程度 ， 证数 控 保 机 床 长期工 作 时的产 品质 量 。为 满 足 各 方 面 的需 要 ， 很 多厂 商及用 户都 希望 在数控 机床 上配 置各 种加 工 精度 检 测设 备 ， 用 自动测 量技 术解 决上 述 问题 。 并应 数控机床作为高技术产物应用范围越来越广泛。然 而 ， 论是 在 国内还是 在 国外 ， 无 数控加 工 过程 中 的质量 问 题 ， 重地 制约着 这些 先进 制造 系统 的总 体效 率 的发 挥 ， 严 同时 也制 约着这 些先 进制造 系 统 的迅 速普 及 和推 广 。 因 此 ， 于数控 机床 的在 线 检 测 技术 的发 展 为 数 控 加 工 过 基 程 的质量 检测 提供 了一套 行之 有效 的方 法 。 同时 ， 机 械加 工 领 域 ， 在 测量 是 加 工 的前 提 和 基 础 ， 只有经 过 测 量 才 能 检 验 加 工 出 的产 品是 否 满 足 生 产 要 求 。 当一批 零件 将要 开 始 加 工 时 ， 大 量 的检 测 工作 需 有 要完 成 ， 括夹 具和 零 件 的装 夹 、 正 、 件 编程 原 点 的 包 找 零 检测 、 首件零 件 的检 测 、 序 间检 测 及 加 工 完 必 检 测 等 。 工 在某些情况下 ， 还可能有未知零件 的检测。尤其对 于超 精密 加工 ， 相应 的测 量设 备必须 跟 上 ， 能保 证加 工 精 度 才 达到 设计 的要 求 。因此 ， 测 量 设 备 集 成 到数 控 加工 设 将 备中， 将机床的驱动轴作为测量仪的驱动轴 ， 开发 出具有 在线测量功能的数控机床， 才能适应机械加工高效率、 高 产量 的需 求 。
降低 测量 成本 ， 避 免 了二次 装 夹 误 差 。若 进行 序 中测 也 量 可 以降低废 品率 ， 可 以尽 早 发现废 品 ， 免造 成加 工 也 避 浪 费 。机 械加 工是 先 进 制造 技 术 的基层 作 业 ， 先 进 制 是 造 系统 中最基 本最 活 跃 的环节 ， 其基 本 目标 是 实现 产 品
关键词 ： 数控机床 ； 在线测量 ； 误差
１ 概 述
１２ 数控 机 床在线 测量 的意 义 ．
１１ 在线 测量 技术 的重 要性 ．
随着科 学 技术 的迅 猛 发 展 ， 量 技术 已成 为 一个 国 测
家综合 发 展 的基 础 。如果 没 有先进 的测 量技术 与测 量手 段， 就无法 生 产 出单 项 性能及 综合 性能 均优 良的产 品 ， 也 谈 不 上发 展 现代高 新 尖 端 技术 。 因此 ， 世界 上 工 业 发达
的 国家 ， 非 常重 视研 究 和发 展 各 种测 量 技 术 。这 里所 都
涉及 到 的测量 ， 具体 是指 机械 加 工 生 产 过程 中机 械 产 品 的成 品及 半成 品 的测量 。按 加工 过程 和测量 过程是 否在 同一 设备 上进 行 ， 测量 方 法 大致 可分 为 离线 测 量 和 在线 测量 两种 方式 。 离线 测量 一般 是 应 用 于大 批 量 生 产 中 ， 于流 水 生 适 产线 作业 。加 工 与ｉ 量 分别 在 专 用设 备上 进 行 ， 加 工 见 ４ 在 设备上 加 工 完 工 件 后 需 将 工 件 移 至 测量 设 备 上 进行 测 量 。这种 测 量方法 不 可 避免 地 会 带 来 二次 装 卡 的误 差 ，
也 易对 工件 造成 损伤 ， 如划 伤表 面 、 艺变形 等 。 工
在线 测 量 ， 而 言之 是 加 工 与测 量 在 同 一设 备 上 进 简
行 的ｉ 量 方 法 。如在 安装 了测 头 系 统 的数 控 机 床 上 ， 见 ０ 工 件 经过 一次装 卡后 即可完成 加 工与测 量 ， 时省 力 ， 能 省 还
既能低成本 、 高产率的生产 ， 又能保证产品的质量 。为 了 实现 该 目标 ， 急需研 究 开 发 的关 键 技 术 之 一 就是 机 械 加 工在 线测 量 技术 。特 别 是 在 多 品种 小批 量 生产 条 件下 ， 研究 先 进在 线测 量技 术 的意义 尤其重 大 。 在线测量 的优势体现在能将加工 、 检测和误差补偿 集成 在一 起 ， 实现 加工 前 、 工 中和加 工后 的高精 度 自动 加 测量 ， 免 了 由于多 次装夹 而 引起 的误 差 ， 避 大大 减少 了辅 助 时间 ， 证 了机 床 的工作 状态 及加 工精 度 、 低废 品率 保 降 等 。 因此 ， 控机 床 在线 测 量 技 术不 仅 是 柔 性 加工 的重 数 要监 测手 段 之一 ， 且 其所 带 来 的 经济 效 益 也 日益成 为 而 人们 关 注 的焦点 之一 。
陈 巧 巧
（ 广东省计量科学研究 院 ， 广东 广州 ５００ ） 展使得 数控机 床在线测量技术的研 究势在必行 。本 文概括 的对数控机床在线测量 技术进行 了介绍 ， 包括 在线测 量系统 的
组 件 结 构 、 量 原 理 、 线 测 量 系 统 在 线 检测 误差 的来 源 及 误 差 分 析 。 测 在