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基于数控机床在线检测系统的研究分析

  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,而不用计算机辅助;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。硬件部分通常由以下几部分组成:
  (1)机床本体
  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、检测的精度。
  (2)数控系统
  目前数控机床一般都采用CNC数控系统,其主要特点是输入存储、数控加工、插补运算以及机床各种控制功能都通过程序来实现。计算机与其他装置之间可通过接口设备联接,当控制对象或功能改变时,只需改变软件和接口。CNC系统一般由中央处理存储器和输入输出接口组成,中央处理器又由存储器、运算器、控制器和总线组成。
  (3)伺服系统
  伺服系统是数控机床的重要组成部分,用以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。伺服系统的性能是决定机床加工精度、测量精度、表面质量和生产效率的主要因素。
  (4)测量系统
  测量系统有接触触发式测头、信号传输系统和数据采集系统组成,是数控机床在线检测系统的关键部分,直接影响着在线检测的精度。其中关键部件为测头,使用测头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,使得数控机床既是加工设备,又兼具测量机的某种功能。
  目前常用的雷尼绍测头,是英国雷尼绍公司的产品,它们用于数控车床、加工中心,数控磨床、专机等大多数数控机床上。测头按功能可分为工件检测测头和刀具测头;按信号传输方式可分为硬线连接式、感应式、光学式和无线电式;按接触形式可分为接触测量和非接触测量。用户可根据机床的具体型号选择合适的配置。
  (5)计算机系统
  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。在线检测系统考虑到运行目前流行的 Windows和CAD/CAM/CAPP/CAM以及VC++等软件,以及减少测量结果的分析和计算时间,一般采用Pentium级别以上的计算机。
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