1。4方案简述

1．收集、分析、消化原始资料，参考国内外有关资料，对数控加工自动对刀系统功能、总体结构要求有充分的认识和了解；

2．完成测头设计；

3．基于Windows平台，编程语言采用的是VB。NET，编写自动对刀驱动程序。

4．解决自动对刀驱动数控程序与数控机床数控系统进行数据交换；

5。完成数控加工自动对刀系统设计。

1。5方案的创新点

①可以实现数控机床自动对刀。

②程序可自动生成。

③数控程序无需人工输入，通过串口由计算机直接发送给机床。

④可以反向接收数控机床的程序至计算机，方便阅读和修改。

2测头的设计

2。1测头的介绍

2。1。1测头的诞生及发展历史

精密测头发展经历了一段很长的时间，上世纪20年代的电感微测仪算是第一代精密测头。上世纪50年代末，三坐标测量机的发明可以说让测头进入了一个快速发展期。发展到现在，测头通常分为两种：接触式测头和非接触是测头。其中接触式测头又可分为三种：机械式测头、触发式测头和扫描式测头。非接触式测头分为两种：光学视频测头和激光测头。

接触式测头中的机械式测头又被叫做接触式硬测头，是一种使用时间较长的测头。它的工作原理是通过测头探针与被检测工件触碰进行定位从而完成测量。由于是纯机械式，所以经常用于手动测量。这种测头结构简单，操作方便，但是有个缺陷就是精度达不到现代的加工要求，所以这种测头在现如今已经不多见了。

目前使用最多的是触发式测头。Renishaw公司在1972年研制出了第一个触发式测头。触发式测头的检测原理是当测头的检测端与工件的被检测端接触时，由测头发出一个脉冲信号，并通过仪器（数控机床）定位，保存测头检测端中心所处位置的坐标值，从而来检测被检测工件测量点的坐标值。这种测头拥有结构简单，操作方便，制造成本低，测量精度高等优点。是一种被广泛应用的测头。但是这种测头也存在各向异性、预行程的误差。这种误差的存在限制了其检测精度的进一步提高，它的最高精度被限制在零点几微米。在精密仪器上采用触发式测头进行测量时，通常是两点定线等方法。实际上就是靠几个点来确定尺寸大小。但是由于再定位误差的存在，所以在测量行为偏差时误差就比较大了，扫描式测头的出现弥补了这些不足之处。

扫描式测头又叫做量化测头。这是一种高精度的测头，功能强大，适用性广。具备了空间点的坐标测量功能和曲线曲面扫描测量功能。这种测头的原理是当测头的接触端与工件表面发生接触时产生连续的位移，测头的传感器把这种连续的位移信号输出给处理装置，把这些信号经过处理之后就能得到工件上各个点的精确坐标，也就能得到工件的外轮廓形状。因为扫面式测头是各向同性的，所以在不考虑测头变形和磨损的情况下，扫描式测头的精度远高于触发式测头。但是由于扫描式测头的结构复杂，制造成本高，所以只有少数几家公司才有能力生产，因此使用的范围也不广。

无论是触发式测头还是扫描式测头，它们都是靠接触工件来采集点的信号进行处理的，靠处理后的数据获得工件的轮廓形状。由于接触用的探针有一定的大小，不能对某些小的形状或者工件进行测量，例如小孔，槽之类的。除此之外，测头探针在接触工件时会发生变形，长期测量后还会发生磨损。这就导致了测头不能对一些过窄，薄片进行测量，这些物品容易对测头产生划伤。种种原因导致了接触式测头的使用的局限性。非接触式的测头的诞生解决了这种问题。文献综述