智能机床自动测量系统的优化认知

任务导入

请思考智能机床的工件和刀具如何进行监控。

知识平台

1.智能机床的自动测量系统

智能机床是对制造过程能够做出判断和决定的机床，是先进制造技术、信息技术和智能技术的集成与深度融合的产物，是数控机床发展的高级形态。智能机床了解到制造的整个过程后，能够监控、诊断和修正在生产过程中出现的各类偏差，并且能为生产的最优化提供方案。此外，智能机床还能计算出所使用的切削刀具、主轴、轴承和导轨的剩余寿命，让使用者清楚其剩余使用时间和替换时间。智能机床的出现，为未来装备制造业实现全盘生产自动化创造了条件。监控、诊断和修正在生产过程中出现的各类偏差主要依靠自动测量系统。自动测量系统一般包括工件测量仪，如机内测头、对刀仪，以及信号接收装置等，是机床智能化不可或缺的重要部件。

在智能自动单元加工工序检测中为避免二次装夹，产生超差、误差的问题，需要在加工的工序中进行工件在机检测。根据自动线加工实现减少人力的目的，自动线加工需要对刀具磨损量进行自动测量，并在更换刀片后进行刀具补偿自动修正，这需要在自动线机床上设置刀具测头。但是机内测头受机床本身的运动误差影响较大，一般数控机床的精度在IT6，其与三坐标测量仪的精度有一定的差距。

工件测头和刀具测头一般价值较高，使用方法需要进行编制宏程序，只有专业人员才可以掌握并使用。西门子系统以及i5智能机床的自动测量系统通过人机对话画面可以轻松实现快速自动测量功能。

2.工件测量系统原理

工件测量系统中的工件测头主要用来找正工件并测量工件的加工精度，可以测量以下方面。

（1）测量平面最高及最低点。

（2）测量角度。

（3）仅测量一点。(www.xing528.com)

（4）测量凸台。

（5）测量外圆。

（6）测量内孔。

工件测头测量前需要对工件测头进行标定，标定一般要用标准的环规。先用百分表找正环规的中心，把X、Y、Z 的数值输入G54 或G55 ～G59 工件坐标系里。

3.刀具测量系统原理

刀具测量系统中的刀具测头主要用来进行刀具找正，并可对刀具进行破损检测。对刀仪在对刀具进行测量时，是用球型测针接触被测刀具的测量部位，此时刀具测头发出触测信号，该信号进入计数系统后，将此刻的光栅计数器锁存并送入计算机，工作中的测量软件就收到一个由X、Y、Z 坐标表示的点。这个坐标点可以理解为是测针球中心的坐标，它与真正需要的接触点相差一个测针球半径。为了准确计算出所要的接触点坐标，必须通过测头校正得到测针球的半径。

练习与提高

1.请简述在机测量在智能机床中的作用。

2.工件测量系统可以测量哪些位置？

3.请简述工件测量系统的原理。

4.请简述刀具测量系统的原理。