模块六单元二 数控机床在线测量系统 - 副本

模块六在线检测技术单元二数控机床在线测量系统现代制造技术与检测学习目标知识目标数控机床在线测量系统的组成；测头系统的程序编写。能力目标能了解数控机床在线检测系统的组成及功能；能进行测头的常规程序编写。素养目标通过本单元学习培养学生根据实际情况对测头系统的编程能力，提高学生的技能水平。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，而不通过计算机辅助•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•数控机床的在线检测系统由软件和硬件组成•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和检测的精度一、数控机床在线检测系统的组成•通常数控车床、数控铣床及加工中心上都可加装在线检测设备实现零件加工的在线检测•数控系统的特点是加工程序的输入存储、数控控制加工、点位插补运算以及机床的运动等功能都通过程序来实现•通过接口设备连接计算机与其他装置，当控制对象和功能升级或改变时只需要改变软件和接口•伺服系统（servomechanism）又称随动系统，是用来精确地跟随或复现某个过程的反馈控制系统，是数控机床的重要组成部分，数控机床的伺服系统用来实现数控机床的进给位置伺服控制和主轴转速(或位置)伺服控制一、数控机床在线检测系统的组成•数控机床的伺服系统性能决定了机床的加工精度、表面质量、测量精度和生产效率•在线检测系统由测头、数据传输和采集系统组成，是数控机床在线检测系统的关键部分，决定了检测的精度和速度•其中最关键的部件为测头，可以在加工过程中或者加工结束后进行尺寸测量，用以检测加工尺寸，并根据检测结果修改机床中的相关参数确保零件加工的精度符合加工要求•在线检测系统利用计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二、数控机床在线检测系统的工作原理•数控机床在线检测系统的工作原理：首先需要编写检测程序（或计算机辅助编程系统上自动生成检测程序），将程序输入数控机床中，通过数控系统运行程序使测头按程序指定路径进行相应的运动，当测球接触工件后触发信号，通过数据传输和采集系统将触发信号传给机床...•当信号被接收后，机床停止运动，得到的坐标点通过专用通信接口传回计算机，然后进行下一个测量动作•典型几何形状的测量路径步骤为：•1）确定零件的待测形状特征几何要素二、数控机床在线检测系统的工作原理•2）确定零件的待测精度特征•3）根据测量的形状特征几何要素和精度特征，确定检测点数及分布•4）确定检测零件的工件坐标系•5）根据检测条件确定检测路径二、数控机床在线检测系统的工作原理•6）根据检测路径编写检测程序三、数控机床在线检测系统的应用•随着现代加工制造设备的快速发展,数控机床的线性精度和几何精度也越来越高,其中控制器的功能也越来越强大,这使得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的功能得以实现•在线检测技术有以下几个优势：准确快速对工件位置进行找正并自动设定工件坐标系•在加工过程中对工件尺寸进行检测,并根据测量结果自动修正刀偏量•自动找正可以避免人工输入错误,减少刀具和工件及机床的损坏三、数控机床在线检测系统的应用•在主轴或者刀架上安装测头,可用于加工中进行测量以及首件检测•手动测量依赖于操作人员的技能，而将工件移到三坐标测量机上检测的方法往往不可在加工中途进行2.加工过程中对工件尺寸进行检测•在线检测技术能够在加工过程中即时监测工件的尺寸，确保及时发现并纠正偏差三、数控机床在线检测系统的应用•这种实时监控有助于避免连续生产中的批量错误，减少返工和废品率•同时，由于由于加工与测量在同一台设备上完成，减少了工件的二次装夹定位误差，降低了测量成本，提高了生产效率3.柔性加工中工件及夹具的确认•通过在线检测系统，机床能够自动识别不同的工件和夹具，并根据设置的程序进行相应的加工三、数控机床在线检测系统的应用•其消除了手动设置和调整的需要，减少了人为错误的可能性，通过精确测量和调整工件及夹具的位置，在线检测系统有助于提高加工精度，减少废品率，提高产品质量•同时，在线检测系统能够实时监测工件和夹具的位置和状态，确保加工过程的稳定性和准确性四、雷尼绍测头编程•当出现以下情况时需要对测头进行标定:第一次使用测头•在测头上安装了新的探针或者更换了探针•测头发生碰撞或探针发生了弯曲•完整的测头标定程序O9801\O9802\O9803\O9804图6-8标定探针的X、Y方向偏心四、雷尼绍测头编程•（旋转关闭测头）•G28Z100.•（参考点返回）•（2）O9802标定探针的X、Y方向偏心图6-9标定测头球的半径四、雷尼绍测头编程•（保护定位移动到Z100.0处）•G65P9833(OFF)•