数控机床的在线自动检测技术
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使用测头可以省去昂贵的卡具， 避免用千分表手动找正的不便。 省去了用对刀仪测量刀长及直径，并记录数值，然后人工输入到数控 系统中。数控加工中心和数控车上的触发式测头可用于识别并设定工 件、对特征进行序中测量以进行适应性加工，并确认成品工件的尺寸。
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）
【摘 要】简要介绍数控机床的在线自动检测技术，以及在线检测的优点。 在数控机床上对被加工工件进行在线自动测量，是提高数控机床 自动化加工水平和保证工件加工精度的有效方法。
1 自动测量技术在零件加工中的应用
使 用 在 线 自 动 测 量 技 术 有 以 下 优 势 ：1）准 确 快 速 找 正 工 件 位 置 并 自动设定工件坐标 系 ；2）循 环 中 工 件 尺 寸 检 测 ，并 根 据 测 量 结 果 自 动 修正刀偏量；3）柔 性 加 工 中 工 件 及 夹 具 的 确 认 ；4）夹 具 和 旋 转 轴 的 设 定等。 1.1 测量软件自动修正工件坐标系
避免人工输入错误，减少刀具和工件及机床的损坏。 在主轴及刀 架上安装的测头，也可用于序中测量和首件检测—手动测量依赖于操 作人员的技能， 而将工件移到坐标测量机上检测的方法往往不可行。 依赖于操作人员的手工操作，设定时间长、精度差、一致性差、易于出 现人为误差、有时需要试切；加工过程中停机检测关键尺寸时刀具磨 损不易发现。
使用测头检测的优势：软件自动计算、更改工件坐标数据；通过自 动修正偏置值进行序中工件测量；增强无人加工的可靠性；消除了人 为误差，降低了加工风险；适应性加工，提供过程反馈，减小变化；利用 自动偏执更新进行首件检测；缩短等候首件检测结果的停机时间。 1.2 减少昂贵的夹具费用
只需要简单的夹紧，用测头测量找正工件坐标系，避免用千分表 手动找正的不便。 安装在加工中心的主轴和车削中心的刀架上的测 头，带来以下益处：减少机床停机时间；自动卡具、工件校正和旋转轴 设定；消除手动设定误差；降低废品率；提高生产力和批量产品尺寸的 灵活性。 1.3 将测量程序嵌入到加工程序中
高了程序的准确性；刀具长度补偿功能是按刀具长度定位，基准点编 程转变为按刀尖或刀心进行编程，测量软件可自动修正刀偏值，同样 简化了编程，提高了准确度。 避免了手工对刀的人为介入误差，减少人 为的错误，缩短机床辅助时间，提高生产率。 2.2 不需要试切对刀
对刀是数控加工中较为复杂的工艺准备工作之一，传统的对刀步 骤是“手动试切→测量→设置刀偏值→自动试切对刀→测量→修正刀 补 ”，对 刀 的 好 与 差 将 直 接 影 响 到 加 工 程 序 的 编 制 及 零 件 的 尺 寸 精 度 。 操作者对加工过程无法控制，一但出现编程、对刀、定加工初始点等方 面的失误，就会造成较大损失。
2 自动测量技术在对刀测头中的应用
在机床上使用测头进行自动测量，可方便工件的安装调整，大大 缩短辅助时间，提高生产效率；可在加工过程中进行尺寸测量，根据测 量结果自动修改加工程序，改善加工精度。 使用对刀测头可以大量减 少辅助时间，提高机床利用率。 2.1 无需人工输入刀补值
刀具补偿是数控机床上重要的功能，合理使用刀具补偿功能在数 控加工中有着非常重要的作用。数控加工中的刀具补偿主要有刀具半 径补偿和刀具长度补偿，刀具半径补偿的功能按刀心轨迹编程变为按 工件轮廓进行编程，省去了刀心轨迹的人工计算，简化了编程而且提
【关键词】数控机床；在线检测；测头系统
在现代制造业蓬勃发展的今天，既要以量来降低成本，更要以质 来赢得竞争的主动。 随着现代加工制造设备发展，数控机床的线性精 度和几何精度也越来越高，控制器的功能越来越强大，这使得人们可 以利用机床本身配以测头系统来实现对加工工件的在线测量，或刀具 自动测量及检测。
加工过程中：工件关键尺寸和形状的自动检测，刀具补偿值的自 动修正，加工超差报警。
加工结束后：工件尺寸和形状的自动检测、加工超差报警。 通过自动修正偏置值进行序中工件测量， 增强无人加工的可靠 性。 适应性加工，提供过程反馈，减小变化。 利用自动偏执更新进行首 件检测，缩短等候首件检测结果的停机时间。
通过改善过程控制：可在机检测工件尺寸，及时反馈，减少机外检 测的辅助时间，减少人为因素，提高生产效率 1.5 提高安全性
全自动操作，避免了对操作者可能引起的伤害。 工件找正或检测 过程中，所有的机床防护门都保持关闭状态，门锁自动锁住。 当机床处 于工作状态时，且机床防护门处于关闭状态，才可以进行工件的正常 自动加工，若在此状态下打开防护门，则禁止所有的准备功能指令和 辅助功能指令执行，程序无法自动运行。
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）
【摘 要】简要介绍数控机床的在线自动检测技术，以及在线检测的优点。 在数控机床上对被加工工件进行在线自动测量，是提高数控机床 自动化加工水平和保证工件加工精度的有效方法。
1 自动测量技术在零件加工中的应用
使 用 在 线 自 动 测 量 技 术 有 以 下 优 势 ：1）准 确 快 速 找 正 工 件 位 置 并 自动设定工件坐标 系 ；2）循 环 中 工 件 尺 寸 检 测 ，并 根 据 测 量 结 果 自 动 修正刀偏量；3）柔 性 加 工 中 工 件 及 夹 具 的 确 认 ；4）夹 具 和 旋 转 轴 的 设 定等。 1.1 测量软件自动修正工件坐标系
避免人工输入错误，减少刀具和工件及机床的损坏。 在主轴及刀 架上安装的测头，也可用于序中测量和首件检测—手动测量依赖于操 作人员的技能， 而将工件移到坐标测量机上检测的方法往往不可行。 依赖于操作人员的手工操作，设定时间长、精度差、一致性差、易于出 现人为误差、有时需要试切；加工过程中停机检测关键尺寸时刀具磨 损不易发现。
使用测头检测的优势：软件自动计算、更改工件坐标数据；通过自 动修正偏置值进行序中工件测量；增强无人加工的可靠性；消除了人 为误差，降低了加工风险；适应性加工，提供过程反馈，减小变化；利用 自动偏执更新进行首件检测；缩短等候首件检测结果的停机时间。 1.2 减少昂贵的夹具费用
只需要简单的夹紧，用测头测量找正工件坐标系，避免用千分表 手动找正的不便。 安装在加工中心的主轴和车削中心的刀架上的测 头，带来以下益处：减少机床停机时间；自动卡具、工件校正和旋转轴 设定；消除手动设定误差；降低废品率；提高生产力和批量产品尺寸的 灵活性。 1.3 将测量程序嵌入到加工程序中
高了程序的准确性；刀具长度补偿功能是按刀具长度定位，基准点编 程转变为按刀尖或刀心进行编程，测量软件可自动修正刀偏值，同样 简化了编程，提高了准确度。 避免了手工对刀的人为介入误差，减少人 为的错误，缩短机床辅助时间，提高生产率。 2.2 不需要试切对刀
对刀是数控加工中较为复杂的工艺准备工作之一，传统的对刀步 骤是“手动试切→测量→设置刀偏值→自动试切对刀→测量→修正刀 补 ”，对 刀 的 好 与 差 将 直 接 影 响 到 加 工 程 序 的 编 制 及 零 件 的 尺 寸 精 度 。 操作者对加工过程无法控制，一但出现编程、对刀、定加工初始点等方 面的失误，就会造成较大损失。
2 自动测量技术在对刀测头中的应用
在机床上使用测头进行自动测量，可方便工件的安装调整，大大 缩短辅助时间，提高生产效率；可在加工过程中进行尺寸测量，根据测 量结果自动修改加工程序，改善加工精度。 使用对刀测头可以大量减 少辅助时间，提高机床利用率。 2.1 无需人工输入刀补值
刀具补偿是数控机床上重要的功能，合理使用刀具补偿功能在数 控加工中有着非常重要的作用。数控加工中的刀具补偿主要有刀具半 径补偿和刀具长度补偿，刀具半径补偿的功能按刀心轨迹编程变为按 工件轮廓进行编程，省去了刀心轨迹的人工计算，简化了编程而且提
【关键词】数控机床；在线检测；测头系统
在现代制造业蓬勃发展的今天，既要以量来降低成本，更要以质 来赢得竞争的主动。 随着现代加工制造设备发展，数控机床的线性精 度和几何精度也越来越高，控制器的功能越来越强大，这使得人们可 以利用机床本身配以测头系统来实现对加工工件的在线测量，或刀具 自动测量及检测。
加工过程中：工件关键尺寸和形状的自动检测，刀具补偿值的自 动修正，加工超差报警。
加工结束后：工件尺寸和形状的自动检测、加工超差报警。 通过自动修正偏置值进行序中工件测量， 增强无人加工的可靠 性。 适应性加工，提供过程反馈，减小变化。 利用自动偏执更新进行首 件检测，缩短等候首件检测结果的停机时间。
通过改善过程控制：可在机检测工件尺寸，及时反馈，减少机外检 测的辅助时间，减少人为因素，提高生产效率 1.5 提高安全性
全自动操作，避免了对操作者可能引起的伤害。 工件找正或检测 过程中，所有的机床防护门都保持关闭状态，门锁自动锁住。 当机床处 于工作状态时，且机床防护门处于关闭状态，才可以进行工件的正常 自动加工，若在此状态下打开防护门，则禁止所有的准备功能指令和 辅助功能指令执行，程序无法自动运行。