自动化制造系统_ch06检测过程自动化
合集下载
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
图 6-2 机械加工系统的组成
▲主动检测与被动检测 ——对加工后的工件进行检测，仅能起到剔除废品的作用，
因此检测过程是被动的；
——对加工中的工件进行检测，并根据检测结果通过控制 系统对加工过程进行控制，这种方式能防止废品的产生，检 测过程是主动的。 ▲ 检测方法
天体的温度测量，山峰高 度的测量，海底深度测量
——直接测量与间接测量
——接触测量和非接触测量 ——在线测量和离线测量
在线测量->工序 间和最终工序检测
二、检测装置
▲ 检测要素 ——产品的检测要素：精度、粗糙度、形状、缺陷等； ——对加工设备的检测要素：切削负荷、刀具磨损及破损、 温升、振动、变形等。
▲ 检测手段
——人工检测：主要是人操作检测工具，收集分析数据信息， 为产品质量控制提供依据； ——自动检测：借助于各种自动化检测装置和检测技术，自 动地灵敏地反映被测工件及设备的参数，为控制系统提供必要
决策和控制等四个部分组成。
——信号检测：从不同角度反映加工状态的变化。 ——特征提取：从大量检测信号中提取出与加工状态变化相关 的特征参数。 ——状态识别：通过建立合理的识别模型，根据所获取加工状 态的特征参数对加工过程的状态进行分类判断。 ——决策与控制：根据状态识别的结果，在决策模型指导下对 加工状态中出现的故障做出判决，并进行相应的控制和调整。
▲钻头磨损状态的识别 1. 钻头磨损状态划分 根据钻削过程的要求，把刀具磨损量分为A、B、C三类，
各类的平均磨损量分别为：0.2mm、0.5mm、0.8mm。
2. 电流信号模型
I s ks v f d
a1 a2
a3
I f kf v f d
b1 b2
b3
图 6-14 钻削电流神经网络模型
3. 刀具磨损状态识别原理
以补偿刀刃因磨损对工件加工尺寸带来的影响。
▲补偿量愈小，获得的补偿精度就愈高，工件尺寸的分散范围 也愈小，对补偿执行机构的灵敏度要求也愈高。 ▲误差补偿运动实现的方式 ——硬件补偿：是由测量系统和伺服驱动系统实现的误差补偿 运动。
——软件补偿：通过补偿软件实现对设备几何误差和热变形误
差的修正控制 。 ▲超前补偿
工序或线上其它加工工序。
3.三维测头的应用
加工中心三维测头
将三维测头安放于机床刀库中，在需要检测工件时由机械
手取出并和刀具一样进行交换装入机床的主轴孔中。测头的测 量杆接触工件表面后，通过感应式或红外传送式传感器将信号 发送到接受器，然后送给机床控制器，由控制软件对信号进行 必要的计算和处理。
图 6-7 数控机床的三维测头
不足：（1）测头简单不能更换测尖和转位 （2）数据处理能力差 （3）受制机床元件精度，测量精度低
在自动化制造系统生产线以外进行检测，其检测周期长，
方法：（1）安装在主轴上 （2）安装在机床工作台上
在线测量又分为工序间（循环内）检测和最终工序检测。 这是在工序内部，即工步或走刀之间，利用机床上装备的测头 检测工件的几何精度或标定工件零点和刀具尺寸。检测结果直
图 6-4 磨削加工中自动测量原理方框图
图中机床、执行机构与测量装置构成一个闭环系统。在 机床加工工件的同时，自动测量头对工件进行测量，将测得
的工件尺寸变化量经信号转换放大器，转换成相应的电信号
并经过放大后返回机床控制系统，控制机床的执行机构，从 而控制加工过程。
2.三坐标测量机
三坐标测量机
▲组成——工作台、三维测
——三是在产品使用过程中的检测，即维护检验。
图 6-15 刀具磨损状态识别方法示意图
二、刀具状态的监测 ▲刀具磨损监测方法（表6-1）
▲刀具破损监测方法（表6-2）
▲实际应用方法 ——直接测量法：就是直接检测刀具 的磨损量，并通过控制系统控制补偿机 构进行相应的补偿，保证各加工表面应
图6-16 镗刀磨损测量 1-刀柄参考表面
具有的尺寸精度。
组成闭环系统。
——机床监测：即对加工设备状态进行监视。 ——自适应控制：指加工系统能自动适应客观条件的变化而 进行相应的自我调节。
▲实现在线检测的方法——一种可采用在机床上安装自动检
测装置；另一种可采用在自动线中设置自动检测工位的方法。
2.自动补偿 ▲在机械加工系统中，刀具磨损是直接影响被加工工件尺寸精 度的因素。
供了条件。
▲ 产品精度检测：在工件加工完成后，按验收的技术条件进
行验收和分组。
▲工艺过程精度检测：在生产工艺过程中，根据检测结果比较 最终工件的尺寸要求，并通过检测装置，自动地控制机床的加 工过程 。
第二节 工件尺寸的自动测量
一、工件尺寸的检测方法
1. 离线检测
难以及时反馈质量信息。 2. 在线检测
图 6-8 三维测头自动测量系统原理
4. 激光测径仪 ▲激光测径仪是一种非接触式测量装置。
用于轧制钢管和钢棒 等热轧生产线
▲激光测径仪包括光学机械系统和电路系统两部分。其中光学
机械系统由激光电源、氦氖激光器、同步电动机、多面棱镜及
多种形式的透镜和光电转换器件组成。而电路系统主要由整形 放大、脉冲合成、填充计数、微型计算机、显示器和电源等组 成。 ▲工作原理
——间接测量法：就是根据切削加工 过程中切削力、切削功率等参数的变化 来判断刀具的正常磨损与异常损坏。
2-磨损测量传感器
3-测量装置 4-刀具触头
三、刀具的自动监控 ▲刀具的监控主要集中在刀具寿命、刀具磨损、刀具破损以及
其他形式的刀具故障等方面。
▲刀具寿命自动监控 ——通过对刀具加工时间的累计，直接监控刀具的寿命。 ——通过调用统计的“净功率—时间”曲线和可变时钟频率 信号来适应不同的刀具和切削用量，实现刀具寿命监控。
造价也较高；间接测量也称为辅助测量，特点是测量过程中机
器人坐标运动不参与测量过程，它的任务是模拟人的动作将测 量工具或传感器送至测量位置 。
图 6-11 机器人辅助测量
三、加工过程的在线检测和补偿 1. 自动在线检测
全自动在线测量仪
▲定义——指在设备运行、生产不停顿的情况下，根据信号
处理的基本原理，跟踪并掌握设备的当前运行状态，预测未 来的状况并根据出现的情况对生产线进行必要的调整。 ▲分类 ——自动检测：即加工中测量仪与机床、刀具、工件等设备
量头、坐标位移测量装置和计
算机数控装置等组成。 ▲测量——在数控程序的控 制下，测头沿被测工件表面移 动，移动过程中，测头及光学
的或感应式的测量系统将工件
的尺寸记录下来，计算机根据 记录的测量结果，按给定的坐 标系统计算被测尺寸。
图 6-6 悬臂式三坐标测量机的示意结构
▲使用——加工前测量和加工后测量两种 加工前测量的主要目的是测量毛坯在托盘上的安装位置 是否正确，毛坯尺寸是否过大或过小。加工后测量是测量加 工完的零件的加工部位的尺寸和相互位置精度，再送至装配
▲ 制造过程的检测技术——就是采用人工或自动的检测手段， 通过各种检测工具或自动化检测装置，为控制加工过程、产品 质量等提供必要的参数和数据。这些参数和数据可以是几何的、 工艺的或物理的。 ▲ 检测与组成加工系统之间的关系： ——定位子系统 ——运动子系统
——能量子系统
——检测子系统 ——控制子系统
图 6-13 被加工工件的尺寸分布与补偿
第三节 刀具状态的自动识别和监测
一、刀具状态的自动识别
▲什么是刀具状态的自动识别？
指对刀具切削状态的识别。主要是在加工过程中能在线识 别出切削状态（刀具磨损、破损、切屑缠绕以及切削颤振等）。 ▲常用的监测刀具状态的方式 ——功率检测
——声发射检测
——学习模式 ——力检测
▲刀具磨损、破损的自动监控
——振动、激光、声发射（AE）
图 6-17 刀具磨损振动监测系统原理图 1-工件 2-加速度计 3-刀架 4-车刀
图 6-18声发射钻头破损监测装置原理图
第四节 加工设备的自动监测
一、监控系统的组成、要求和分类 1.组成 自动化加工监控系统主要由信号检测、特征提取、状态识别、
图 激光测径仪波形图
5.机器人辅助测量
CAV分析 轮廓度检测 数模与实物比对
▲机器人测量具有在线、灵活、高效等特点，特别适合自动化 制造系统中的工序间和过程测量。 ▲机器人辅助测量分为直接测量和间接测量：直接测量称为绝 对测量，它要求机器人具有较高的运动精度和定位精度，因此
量，避免重大的加工事故，提高生产率和机床设备的利用率。
随着现代制造技术、自动控制技术、计算机技术、人工 智能技术以及系统工程技术的发展，各种新型刀具、材料及 昂贵的加工设备的使用更加大了检测的难度，传统的人工检 测技术已远远不能满足生产加工的要求。因此，各种先进的
自动化检测技术和识别技术应运而生。
第一节 制造过程的检测技术
异常状态进行识别；
——必须监测加工过程的初始条件。
二、加工设备的故障诊断 ▲监控的目标——检测并诊断故障。
▲诊断的定义——所谓诊断就是对设备的运行状态做出判断。
▲内容： ——状态量的监测：就是用适当的传感器实时监测设备运行 状态是否正常的状态参数。 ——加工设备运行异常的判别：是将状态量的测量数据进行
适当的信息处理，判断是否出现设备异常的信号。
——设备故障原因的识别： 找出加工设备发生故障的地点 及原因。
——控制决策：就是对设备进行检修，排除故障，保证设备 能够正常工作。
状态监测是故障诊断的基础，故障诊断是对监测结果的进
一步分析和处理，而控制决策是在监测和诊断基础上做出的， 三者之间必须紧密集成在一起。
第五节 相关的检测技术
一、无损探伤检测技术 ▲什么是无损探伤检测？ 就是在不破坏或损伤原材料和工件等受检对象的前提下，
测定和评价物质内部或外表的物理和力学性能
▲应用形式 ——一是在生产过程质量控制中的无损检测，即应用于产品 的质量管理。 ——二是用于成品的质量控制，即用于出厂前的成品检验和
用户验收检验。
自动化制造系统
主要内容
第一节 制造过程的检测技术 第二节 工件尺寸的自动测量
第三节 刀具状态的自动识别和监测
第四节 加工设备的自动监测
第五节 相关检测技术
练习与思考
第六章 检测过程自动化
检测是企业产品质量管理的技术基础，也是制造系统不 可缺少的一个重要组成部分。在机械加工过程中应用检测技 术，可以保障高投资自动化加工设备的安全和产品的加工质
的数据信息。
▲ 检测工具
——用于工件的尺寸、形状检测用的定尺寸检测装置；
——用于工件表面粗糙度检测用的检测装置； ——用于刀具磨损或破损的监测用的测量装置。
——用于工件的尺寸、形状检测用的定尺寸检测装置；
——用于工件表面粗糙 度检测用的检测装置；
三、自动化检测类型 ▲ 自动化检测的优点：检测时间短并可与加工时间重合，使 生产率进一步提高；排除检测中人为的观测误差和操作水平的 影响；迅速及时地提供产品质量信息和有价值的数据，以便对 加工系统中工艺参数及时进行调整，为加工过程的实时控制提
图6-19 加工过程监控系统一般结构
2. 要求
▲自动化加工监控系统的任务——对加工过程、机床以及刀
具工况进行监控。 ▲必须满足的要求： ——需要满足对加工过程中多个状态变量的监控； ——必须监测振动情况，在多轴加工的情况下，还必须选择 观测方向； ——系统中必须采用相应的识别控制程序对加工过程出现的
▲加工尺寸的自动补偿多采用尺寸控制原则，在不停机的状态
下，以检测的工件尺寸作为信号，控制补偿装置，实现脉动补 偿。
图 6-12 自动补偿的基本过程
1-工件 2-测量装置 3-信号转换、放大装置 4-控制线路
5-机床 6-控制线路 7-分类机 8-合格
▲所谓补偿，是指在两次换刀之间进行的刀具多次微量调整，
一、基本概念
▲ 机械加工系统——在不同的生产条件下，通过自身的定
位装夹、运动、控制以及能量供给等机构，按不同的工艺要 求实现将毛坯或原材料加工成零件或产品。
图 6-1 机械加工系统的基本概念
要把握住加工过程中各种有价值的数据信息，才能实现 被加工工件的质量控制、加工工艺过程的监测、加工过程的 优化以及设备的正常运行。
接输入机床数控系统，修正机床运动参数，保证工件加工质量。
二、工件尺寸自动测量装置
CNC圆度、圆柱度测量仪
▲工件的尺寸、形状误差类别——随机误差和系统误差两种。
▲工件尺寸、形状在线测量手段
图 6-3 工件尺寸、形状的在线检测手段
1.专用自动测量装置 实现加工过程自动检测的过程是由自动检测装置完成的。
▲主动检测与被动检测 ——对加工后的工件进行检测，仅能起到剔除废品的作用，
因此检测过程是被动的；
——对加工中的工件进行检测，并根据检测结果通过控制 系统对加工过程进行控制，这种方式能防止废品的产生，检 测过程是主动的。 ▲ 检测方法
天体的温度测量，山峰高 度的测量，海底深度测量
——直接测量与间接测量
——接触测量和非接触测量 ——在线测量和离线测量
在线测量->工序 间和最终工序检测
二、检测装置
▲ 检测要素 ——产品的检测要素：精度、粗糙度、形状、缺陷等； ——对加工设备的检测要素：切削负荷、刀具磨损及破损、 温升、振动、变形等。
▲ 检测手段
——人工检测：主要是人操作检测工具，收集分析数据信息， 为产品质量控制提供依据； ——自动检测：借助于各种自动化检测装置和检测技术，自 动地灵敏地反映被测工件及设备的参数，为控制系统提供必要
决策和控制等四个部分组成。
——信号检测：从不同角度反映加工状态的变化。 ——特征提取：从大量检测信号中提取出与加工状态变化相关 的特征参数。 ——状态识别：通过建立合理的识别模型，根据所获取加工状 态的特征参数对加工过程的状态进行分类判断。 ——决策与控制：根据状态识别的结果，在决策模型指导下对 加工状态中出现的故障做出判决，并进行相应的控制和调整。
▲钻头磨损状态的识别 1. 钻头磨损状态划分 根据钻削过程的要求，把刀具磨损量分为A、B、C三类，
各类的平均磨损量分别为：0.2mm、0.5mm、0.8mm。
2. 电流信号模型
I s ks v f d
a1 a2
a3
I f kf v f d
b1 b2
b3
图 6-14 钻削电流神经网络模型
3. 刀具磨损状态识别原理
以补偿刀刃因磨损对工件加工尺寸带来的影响。
▲补偿量愈小，获得的补偿精度就愈高，工件尺寸的分散范围 也愈小，对补偿执行机构的灵敏度要求也愈高。 ▲误差补偿运动实现的方式 ——硬件补偿：是由测量系统和伺服驱动系统实现的误差补偿 运动。
——软件补偿：通过补偿软件实现对设备几何误差和热变形误
差的修正控制 。 ▲超前补偿
工序或线上其它加工工序。
3.三维测头的应用
加工中心三维测头
将三维测头安放于机床刀库中，在需要检测工件时由机械
手取出并和刀具一样进行交换装入机床的主轴孔中。测头的测 量杆接触工件表面后，通过感应式或红外传送式传感器将信号 发送到接受器，然后送给机床控制器，由控制软件对信号进行 必要的计算和处理。
图 6-7 数控机床的三维测头
不足：（1）测头简单不能更换测尖和转位 （2）数据处理能力差 （3）受制机床元件精度，测量精度低
在自动化制造系统生产线以外进行检测，其检测周期长，
方法：（1）安装在主轴上 （2）安装在机床工作台上
在线测量又分为工序间（循环内）检测和最终工序检测。 这是在工序内部，即工步或走刀之间，利用机床上装备的测头 检测工件的几何精度或标定工件零点和刀具尺寸。检测结果直
图 6-4 磨削加工中自动测量原理方框图
图中机床、执行机构与测量装置构成一个闭环系统。在 机床加工工件的同时，自动测量头对工件进行测量，将测得
的工件尺寸变化量经信号转换放大器，转换成相应的电信号
并经过放大后返回机床控制系统，控制机床的执行机构，从 而控制加工过程。
2.三坐标测量机
三坐标测量机
▲组成——工作台、三维测
——三是在产品使用过程中的检测，即维护检验。
图 6-15 刀具磨损状态识别方法示意图
二、刀具状态的监测 ▲刀具磨损监测方法（表6-1）
▲刀具破损监测方法（表6-2）
▲实际应用方法 ——直接测量法：就是直接检测刀具 的磨损量，并通过控制系统控制补偿机 构进行相应的补偿，保证各加工表面应
图6-16 镗刀磨损测量 1-刀柄参考表面
具有的尺寸精度。
组成闭环系统。
——机床监测：即对加工设备状态进行监视。 ——自适应控制：指加工系统能自动适应客观条件的变化而 进行相应的自我调节。
▲实现在线检测的方法——一种可采用在机床上安装自动检
测装置；另一种可采用在自动线中设置自动检测工位的方法。
2.自动补偿 ▲在机械加工系统中，刀具磨损是直接影响被加工工件尺寸精 度的因素。
供了条件。
▲ 产品精度检测：在工件加工完成后，按验收的技术条件进
行验收和分组。
▲工艺过程精度检测：在生产工艺过程中，根据检测结果比较 最终工件的尺寸要求，并通过检测装置，自动地控制机床的加 工过程 。
第二节 工件尺寸的自动测量
一、工件尺寸的检测方法
1. 离线检测
难以及时反馈质量信息。 2. 在线检测
图 6-8 三维测头自动测量系统原理
4. 激光测径仪 ▲激光测径仪是一种非接触式测量装置。
用于轧制钢管和钢棒 等热轧生产线
▲激光测径仪包括光学机械系统和电路系统两部分。其中光学
机械系统由激光电源、氦氖激光器、同步电动机、多面棱镜及
多种形式的透镜和光电转换器件组成。而电路系统主要由整形 放大、脉冲合成、填充计数、微型计算机、显示器和电源等组 成。 ▲工作原理
——间接测量法：就是根据切削加工 过程中切削力、切削功率等参数的变化 来判断刀具的正常磨损与异常损坏。
2-磨损测量传感器
3-测量装置 4-刀具触头
三、刀具的自动监控 ▲刀具的监控主要集中在刀具寿命、刀具磨损、刀具破损以及
其他形式的刀具故障等方面。
▲刀具寿命自动监控 ——通过对刀具加工时间的累计，直接监控刀具的寿命。 ——通过调用统计的“净功率—时间”曲线和可变时钟频率 信号来适应不同的刀具和切削用量，实现刀具寿命监控。
造价也较高；间接测量也称为辅助测量，特点是测量过程中机
器人坐标运动不参与测量过程，它的任务是模拟人的动作将测 量工具或传感器送至测量位置 。
图 6-11 机器人辅助测量
三、加工过程的在线检测和补偿 1. 自动在线检测
全自动在线测量仪
▲定义——指在设备运行、生产不停顿的情况下，根据信号
处理的基本原理，跟踪并掌握设备的当前运行状态，预测未 来的状况并根据出现的情况对生产线进行必要的调整。 ▲分类 ——自动检测：即加工中测量仪与机床、刀具、工件等设备
量头、坐标位移测量装置和计
算机数控装置等组成。 ▲测量——在数控程序的控 制下，测头沿被测工件表面移 动，移动过程中，测头及光学
的或感应式的测量系统将工件
的尺寸记录下来，计算机根据 记录的测量结果，按给定的坐 标系统计算被测尺寸。
图 6-6 悬臂式三坐标测量机的示意结构
▲使用——加工前测量和加工后测量两种 加工前测量的主要目的是测量毛坯在托盘上的安装位置 是否正确，毛坯尺寸是否过大或过小。加工后测量是测量加 工完的零件的加工部位的尺寸和相互位置精度，再送至装配
▲ 制造过程的检测技术——就是采用人工或自动的检测手段， 通过各种检测工具或自动化检测装置，为控制加工过程、产品 质量等提供必要的参数和数据。这些参数和数据可以是几何的、 工艺的或物理的。 ▲ 检测与组成加工系统之间的关系： ——定位子系统 ——运动子系统
——能量子系统
——检测子系统 ——控制子系统
图 6-13 被加工工件的尺寸分布与补偿
第三节 刀具状态的自动识别和监测
一、刀具状态的自动识别
▲什么是刀具状态的自动识别？
指对刀具切削状态的识别。主要是在加工过程中能在线识 别出切削状态（刀具磨损、破损、切屑缠绕以及切削颤振等）。 ▲常用的监测刀具状态的方式 ——功率检测
——声发射检测
——学习模式 ——力检测
▲刀具磨损、破损的自动监控
——振动、激光、声发射（AE）
图 6-17 刀具磨损振动监测系统原理图 1-工件 2-加速度计 3-刀架 4-车刀
图 6-18声发射钻头破损监测装置原理图
第四节 加工设备的自动监测
一、监控系统的组成、要求和分类 1.组成 自动化加工监控系统主要由信号检测、特征提取、状态识别、
图 激光测径仪波形图
5.机器人辅助测量
CAV分析 轮廓度检测 数模与实物比对
▲机器人测量具有在线、灵活、高效等特点，特别适合自动化 制造系统中的工序间和过程测量。 ▲机器人辅助测量分为直接测量和间接测量：直接测量称为绝 对测量，它要求机器人具有较高的运动精度和定位精度，因此
量，避免重大的加工事故，提高生产率和机床设备的利用率。
随着现代制造技术、自动控制技术、计算机技术、人工 智能技术以及系统工程技术的发展，各种新型刀具、材料及 昂贵的加工设备的使用更加大了检测的难度，传统的人工检 测技术已远远不能满足生产加工的要求。因此，各种先进的
自动化检测技术和识别技术应运而生。
第一节 制造过程的检测技术
异常状态进行识别；
——必须监测加工过程的初始条件。
二、加工设备的故障诊断 ▲监控的目标——检测并诊断故障。
▲诊断的定义——所谓诊断就是对设备的运行状态做出判断。
▲内容： ——状态量的监测：就是用适当的传感器实时监测设备运行 状态是否正常的状态参数。 ——加工设备运行异常的判别：是将状态量的测量数据进行
适当的信息处理，判断是否出现设备异常的信号。
——设备故障原因的识别： 找出加工设备发生故障的地点 及原因。
——控制决策：就是对设备进行检修，排除故障，保证设备 能够正常工作。
状态监测是故障诊断的基础，故障诊断是对监测结果的进
一步分析和处理，而控制决策是在监测和诊断基础上做出的， 三者之间必须紧密集成在一起。
第五节 相关的检测技术
一、无损探伤检测技术 ▲什么是无损探伤检测？ 就是在不破坏或损伤原材料和工件等受检对象的前提下，
测定和评价物质内部或外表的物理和力学性能
▲应用形式 ——一是在生产过程质量控制中的无损检测，即应用于产品 的质量管理。 ——二是用于成品的质量控制，即用于出厂前的成品检验和
用户验收检验。
自动化制造系统
主要内容
第一节 制造过程的检测技术 第二节 工件尺寸的自动测量
第三节 刀具状态的自动识别和监测
第四节 加工设备的自动监测
第五节 相关检测技术
练习与思考
第六章 检测过程自动化
检测是企业产品质量管理的技术基础，也是制造系统不 可缺少的一个重要组成部分。在机械加工过程中应用检测技 术，可以保障高投资自动化加工设备的安全和产品的加工质
的数据信息。
▲ 检测工具
——用于工件的尺寸、形状检测用的定尺寸检测装置；
——用于工件表面粗糙度检测用的检测装置； ——用于刀具磨损或破损的监测用的测量装置。
——用于工件的尺寸、形状检测用的定尺寸检测装置；
——用于工件表面粗糙 度检测用的检测装置；
三、自动化检测类型 ▲ 自动化检测的优点：检测时间短并可与加工时间重合，使 生产率进一步提高；排除检测中人为的观测误差和操作水平的 影响；迅速及时地提供产品质量信息和有价值的数据，以便对 加工系统中工艺参数及时进行调整，为加工过程的实时控制提
图6-19 加工过程监控系统一般结构
2. 要求
▲自动化加工监控系统的任务——对加工过程、机床以及刀
具工况进行监控。 ▲必须满足的要求： ——需要满足对加工过程中多个状态变量的监控； ——必须监测振动情况，在多轴加工的情况下，还必须选择 观测方向； ——系统中必须采用相应的识别控制程序对加工过程出现的
▲加工尺寸的自动补偿多采用尺寸控制原则，在不停机的状态
下，以检测的工件尺寸作为信号，控制补偿装置，实现脉动补 偿。
图 6-12 自动补偿的基本过程
1-工件 2-测量装置 3-信号转换、放大装置 4-控制线路
5-机床 6-控制线路 7-分类机 8-合格
▲所谓补偿，是指在两次换刀之间进行的刀具多次微量调整，
一、基本概念
▲ 机械加工系统——在不同的生产条件下，通过自身的定
位装夹、运动、控制以及能量供给等机构，按不同的工艺要 求实现将毛坯或原材料加工成零件或产品。
图 6-1 机械加工系统的基本概念
要把握住加工过程中各种有价值的数据信息，才能实现 被加工工件的质量控制、加工工艺过程的监测、加工过程的 优化以及设备的正常运行。
接输入机床数控系统，修正机床运动参数，保证工件加工质量。
二、工件尺寸自动测量装置
CNC圆度、圆柱度测量仪
▲工件的尺寸、形状误差类别——随机误差和系统误差两种。
▲工件尺寸、形状在线测量手段
图 6-3 工件尺寸、形状的在线检测手段
1.专用自动测量装置 实现加工过程自动检测的过程是由自动检测装置完成的。