資源描述：
《數控加工技術與在線檢測》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在學術論文-天天文庫。
1、數控加工技術與在線檢測 【摘要】數控加工技術是科學技術發(fā)展帶來的重要成果之一，對機械制造意義重大?；谄渥詣踊潭葮O高，想要控制零件精度，必然需要在加工過程中進行多次檢測。本文重點探討了在線檢測方案，首先指出了此類系統(tǒng)的一般組成、工作原理等，進而對其的應用與發(fā)展做出了一定的展望，旨在為該技術的發(fā)展做出貢獻?！ 娟P鍵詞】數控加工；在線檢測；應用；發(fā)展 數控加工對零件測量的要求極高，不經過有效的零件測量，是無法有效控制零件質量、指導后續(xù)生產，同時對整個加工工藝提供優(yōu)化信息的。傳統(tǒng)上，我們往往依賴高精度測量機進行離線測量，其測量環(huán)境可控，因此誤差極
2、小，但需要對零件進行多次搬運，裝夾麻煩，且效率不高，同時對加工狀態(tài)不穩(wěn)定的零件，適應性不高。近年來，隨著科研人員的深入研究，在線測量成為了可能，通過該技術，我們能夠在保持零件位置不變的前提下，直接對其進行測量，雖然在一定程度上降低了機床的加工使用率，且測量環(huán)境不可控，容易影響測量精度，但操作卻極其方便，零件適應性也極高。本文首先深入研究了數控加工技術及在線檢測系統(tǒng)的基本原理，進而對在線檢測的發(fā)展進行了一定的展望?！ ?數控加工技術的特點7 數控加工的基本含義比較模糊，一般只要是在數控機床上進行的零件加工，均可歸入到數控加工領域（其具體加工工藝如圖
3、1所示）。這里的數控機床與普通機床最大的差異在于，其控制通過計算機實現，使得機械生產過程中“人”的影響降到了最低。用于實現這個控制過程的計算機，被稱作數控系統(tǒng)。數控系統(tǒng)能根據基本程序控制數控機床的運動，其基本程序則是程序員在深入研究工件材質、機床性能、加工需要等問題后，聯系系統(tǒng)指令格式編制而成的。系統(tǒng)的輸出指令一般需要包括機床和主軸的啟停指令、主軸的旋轉及轉速控制指令、進給運動控制指令、刀具更換及運動指令等。其主要優(yōu)點包括如下四點： 首先，精度高。因為采用了計算機插補技術，即便是機床各部件存在著一定的誤差，也能夠通過及時的反饋，修正這一誤差，從而
4、實現高精度加工。 其次，加工速度快。數控加工工序集中，自動化程度高，同一批零件許多工序都能夠在同一臺機床上進行加工，不僅省去了頻繁編寫程序的麻煩，且不會出現人為誤差，更重要的是，工序集中后，省去了繁雜的零件裝卸工序，有效提升了加工速度。 再次，能夠實現復雜加工。由于計算進控制精度較高，能夠實現及其極為的進給變化，因此數控加工能夠實現復雜零件的加工?！ ∽詈?，數控加工能夠實現高效批量的生產?！ ?數控加工對在線檢測的需求 由于數控加工具備一系列的優(yōu)點，因此得到了廣泛的應用，然而從上面的分析可以看出，在加工過程中，必須對零件進行有效的檢測，不然無
5、法找出誤差進行及時的處理，這無疑會降低數控加工的有效性。數控加工對檢測的需求主要體現在以下幾方面上：7 首先，檢測需要具備快速響應能力。一方面，響應速度提升后，能夠有效減少零件加工全過程的時間；另一方面，極快的響應速度又能夠使零件的檢測具備一個實時性，能夠有效指導數控加工?！ ∑浯?，檢測還需要具備實時測量條件。零件的加工往往在瞬間就會產生很大的變化，因此需要得到及時的檢測，但是其加工環(huán)境往往溫度較高，空間受限，難以放置更多的傳感器，這就需要我們進行深入的研究，以使檢測能夠具備實時測量條件?！ ≡俅危瑱z測需要有靈敏的傳感性。一方面，測量得到的數據必
6、須準確傳輸至上層設備，另一方面，數據儲存裝置還需要從傳感器中獲得極為準確的數據?！ ∽詈螅瑱z測還需要具備數據搜集整理、在線傳輸的能力。 3在線檢測技術基本原理 數控加工在線檢測的一般步驟如下：首先，計算機系統(tǒng)自動生成檢測程序，并將其傳輸給機床測量系統(tǒng)；隨后測量系統(tǒng)編譯程序，生成控制代碼，控制測頭，按照要求移動；移動過程中，測頭一旦接觸到（直接或間接均可）零件，即發(fā)出一個觸發(fā)信號，并將其傳輸到轉換器中，經過轉換后，傳輸到數控系統(tǒng)中；數控系統(tǒng)接收到信號后，記錄點位坐標，發(fā)出運動停止的信號，使機床停止運動，并將點位坐標傳輸至計算機。如此循環(huán)往復，直到
7、完成所有的測量動作。上位機可以在整個測量工作中，進行及時的數據處理。7 幾何形狀的檢測步驟，主要為：首先，確定零件的幾何要素和精度特征；隨后，確定檢測點的數量和位置分布；接下來建立合理的數學計算方法；最后，根據計算方法及點位分布，確定工件坐標系和檢測路徑。 4在線檢測裝置構成實例分析 數控加工在線檢測技術需要基于一定的宏程序工作，因此其基本組成可以分為軟件和硬件兩個部分。其中硬件部分主要包括：機床本體、數控系統(tǒng)、伺服系統(tǒng)、測量系統(tǒng)、計算機系統(tǒng)等，分述如下： ?。?）機床本體。即直接負責零件加工及檢測的部分，其工作部件實現了整個工序的基本運動，
8、其傳動部件直接影響著零件精度。 （2）數控系統(tǒng)。即CNC系統(tǒng)，又可以細分為中央處理存儲器和I/O接口，前者實現了輸入存儲
