數(shù)控加工在線檢測技術(shù)的探究

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1、數(shù)控加工在線檢測技術(shù)的探究數(shù)控加工在線檢測技術(shù)的探究摘要：科學技術(shù)帶動制造業(yè)蓬勃發(fā)展起來。在提高勞動生產(chǎn)率的同時，還耍以高質(zhì)量產(chǎn)品贏得市場競爭優(yōu)勢，同時還耍降低投入成本。數(shù)控機床作為制造業(yè)的加工母機，屬于是高精度的自動化控制設備，在加工零件過程中能實現(xiàn)在線檢測功能，不但省時省力，而且還提高了加工效率，具有廣泛的應用價值。本論文針對數(shù)控加工在線檢測技術(shù)的應用進行探究。關鍵詞：數(shù)控加工在線檢測技術(shù)加工精度中圖分類號：TH165文獻標識碼：A文章編號：1672-3791(2014)05(a)-0035-02在加工制造業(yè)屮，對于零件的

2、加工，無論是加工的過程，還是加工完成后的質(zhì)量和性能，都需要經(jīng)歷大量的檢測工作。目前對丁加工零件的檢測，諸如夾具和零件的裝卡、找正，測定零件編程原點、檢測首件零件以及零件加工工序間以及加工完畢后的檢測等等，還是以手工檢測為主，檢測效率非常低。特別是對于大型結(jié)構(gòu)件的檢測，由于是在加工的過程中進行實時監(jiān)測的，如果使用離線檢測技術(shù)，就很難避免誤差的產(chǎn)生，導致零件加工完成后，由于超差而報廢。引進數(shù)控加工的在線監(jiān)測技術(shù)，不但可以對于加工零件實時監(jiān)測，彌補了手工檢測以及離線檢測所存在的不足，而且還提高了加工精度，符合先進制造技術(shù)未來發(fā)展的要

3、求。1數(shù)控機床在線檢測系統(tǒng)的構(gòu)成數(shù)控機床的在線檢測系統(tǒng)根據(jù)是否選擇使用計算機輔助，可以分為兩種，即免去計算機輔助，直接將基本宏程序調(diào)用；開啟計算機輔助編程系統(tǒng)，檢測程序生成后，自行開發(fā)宏程序庫，將各種數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)綌?shù)控系統(tǒng)當中。計算機輔助在線監(jiān)測系統(tǒng)見圖1,其運行程序見圖2O通過對于圖1的解讀，可以明確，數(shù)控機床的在線檢測系統(tǒng)是由硬件和軟件兩個部分所構(gòu)成,其中的硬件部分包括機床本體、數(shù)控裝置、伺服系統(tǒng)、測量系統(tǒng)；軟件部分是指計算機軟件系統(tǒng)。1.1機床本體機床本體的工作部件是所必需的基本部件的實現(xiàn)，作為加工和監(jiān)測的基礎性環(huán)節(jié)，其

4、受到傳動部件精度的影響。1?2數(shù)控裝置數(shù)控機床通常會選擇使用CNC數(shù)據(jù)控制系統(tǒng)，主要構(gòu)成包括中央處理器、各類存儲器和輸入輸出接口，其中的中央處理器包括存儲器、運算器、控制器和總線四個組成部分。作為數(shù)控機床的核心部位，該數(shù)控裝置中的各項控制功能都是通過數(shù)控加工程序來實現(xiàn)的，各種控制功能，包括輸入存儲功能、數(shù)控加工功能以及插補運算功能等等，都是源自于內(nèi)部存儲器中提取程序，或者由輸入裝置所傳輸過來的程序。傳輸途徑是通過設備接口來實現(xiàn)的。一旦控制對象發(fā)生改變，或者需要調(diào)整功能，就要對于設備接口進行調(diào)整以符合應用要求。1?3伺服系統(tǒng)數(shù)控

5、機床的…個重要組成部分，就是數(shù)控機床在線檢測系統(tǒng)中的伺服系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要控制包扌舌進給位置和主軸轉(zhuǎn)速的伺服控制，具體而言，就是對于機床移動部件的位置以及移動速度的控制。何服系統(tǒng)的工作質(zhì)量對于機床的表面質(zhì)量、加工和測量精度以及綸產(chǎn)效率都具有重要的影響力。1.4測量系統(tǒng)測量系統(tǒng)是在線檢測系統(tǒng)的關鍵部分，直接影響在數(shù)控加工在線檢測精度，在構(gòu)成上主要包括信號傳輸系統(tǒng)、接觸觸發(fā)式測頭以及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。其中的測頭是測量系統(tǒng)的關鍵部件，其主要作用是在零件加工的過程中用于測量尺寸，并據(jù)此對于加工程序進行口動更正，不斷地完善零部件加工精度。從這

6、個意義上講，數(shù)控機床不僅是加工設備，而且還具備了測量機的一些功能。以英國雷尼紹公司所生產(chǎn)的雷尼紹測頭為例，其被多數(shù)數(shù)控機床所使用。雷尼紹測頭根據(jù)各自性能的不同，包括有多種類型，按照使用功能不同，可以劃分為刀具測頭和工件檢測測頭；按照不同的信號傳輸方式，可以將側(cè)頭劃分為感應式側(cè)頭、光學式側(cè)頭、硬線連接式側(cè)頭以及無線電式測頭；按照不同的接觸測量形式，可以將側(cè)頭劃分為接觸式測量測頭和非接觸測量測頭。在選擇測頭的過程中，要根據(jù)機床的型號以及使用功能選擇合適的測頭。1.5計算機軟件系統(tǒng)計算機軟件系統(tǒng)是運用計算機輔助，開發(fā)數(shù)控加工的軟件運

7、行程序，以實現(xiàn)在線檢測。通過計算機軟件系統(tǒng)所實現(xiàn)的數(shù)控加T在線檢測功能包括數(shù)據(jù)的采集，并對于數(shù)據(jù)進行技術(shù)性處理,對于數(shù)控程序的生成進行檢測，包括檢測過程中的仿真和通信等等。目前數(shù)控機床的在線檢測兼容了各種具有數(shù)據(jù)分析和計算功能的軟件，諸如CAM、CAD、CAE、CAPP以及VC++等軟件的使用，為測量工作簡化了程序，節(jié)省了世間。2數(shù)控加工在線檢測的工作原理在進行數(shù)控機床在線檢測的時候，計算機系統(tǒng)上首先要建立口動生成檢測主程序的編程系統(tǒng)。當啟動檢測主程序，計算機信息就可以通過接口傳遞給數(shù)控機床，測頭就按照編程系統(tǒng)的指令按照規(guī)定的

8、路徑運動。這些程序都是通過G31實現(xiàn)跳步指令的有效性的。G31屬于是非模態(tài)G指令，其對于指令程序的有效性僅僅局限于指令的程序段中，因此，通常會用于數(shù)控機床的測頭測量程序當中。指令格式為：G31（G90/G9DIP-F一（其中的“IP”是X軸、Y軸、Z軸中的一個軸）。G31處于