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    现在,数控机床在线测量系统包括数控机床、测头系统、计算机和要测量的工件。目前市场上存在的自动测量系统还是很多的,有以下几种典型的类型:

    (1)三坐标测量机[3]:这是测量和获得尺寸数据的最有效的方法之一。它是一个在六面体的控件范围内,能够表现几何形状、长度及圆周分度等测量能力的仪器,可以在三个相互垂直的导轨上移动,每个方向上都可以有传感器,传感器可以以接触或者非接触的信方式传递信号。其测量的基本原理是:将我们需要测量的物体放入三坐标测量机的测量空间内,得到被测零件表面的各个几何坐标尺寸,然后根据这些点的空间坐标值经过数据处理器或计算机就能求出待测零件的形状、相互位置和几何尺寸。坐标测量机是属于离线测量,但是它的测量精度很高,测量范围广,测量功能完善,速度快,但是成本比较高。50739

        (2) 计算机断层扫描[4]:这是计算机与X线稽查技术相结合的产物,简称CT,一般是用来分辨人体组织密度的,但是工业上也用到CT计算机断层扫描技术,也算是目前测量三维体系中内轮廓的曲面最先进的方法之一,特别是当内轮廓曲面内有肋板、凸块、凹块时更是如此。它的工作原理:利用一定强度和波长的射线从各个方向照射到被测物体,透射或反射的射线再被光电转换件采集到,根据所采集到的射线强弱,通过图像技术处理后形成被测工件表面形状。计算机断层扫描工作量大,成本也比较高,所以一般用的比较少。

        (3) 测头+计算机软件+数控加工机床[3]:这个属于借机测量系统。因为它是借助于其它的装置或者设备所拥有的几何坐标测量功能来完成空间各个点的坐标测量,只能算是准在线测量装置。这里所说的“机”就是是指数控机床或者加工中心,通过借助这些设备上的几何坐标测量装置,再配合上测头和计算机软件,就能构成简易的三坐标测量仪,也能达到类似三坐标测量机的测量效果,做到事半功倍。

     国外研究现状

        目前,在国外已经有了一些能够用于企业生产过程的产品了,相对于国内来说,已经领先了很多了论文网,他们的数控机床在线检测技术已经慢慢走向成熟[5]。例如,英国的达尔康公司与雷尼绍公司合作开发的数控机床在线检测软件OMV,德国波龙开发的三维模具在机测量软件Form Control,还有siemens840D/FM-NC数字化功能。它们都已经算是很成熟的产品了,而且在实际的应用中表现出很好的在线测量性能。关键是这种测量系统不仅经济,硬件成本也很低,深受各厂家的喜爱。

    国内研究现状

        我国是从上个世纪80年代才开始提出行位公差标准的,此后又进行了部分修订,而且陆陆续续地制定了一些其他方面的相关标准。然后过了几年,我国已经拥有了成套的形位公差标准和一系列相应的形位误差检测标准,到现在我国的绝大多数标准,已经和国际ISO的相应标准相似了,也有很多已经是一致了。有了这些标准,就能推动国内形位误差评定理论的发展和相应检测技术的发展。到目前为止,国内已经有许多研究单位和高等院校在形位误差的检测和评定上达到了一个相当高的水平。

        但相对于国外来说,我们依旧还是有较大的差距。近年来,虽说哈尔滨先锋机电技术开发有限公司已自行研发的CNC-OMS 数控机床在线测量系统,但大部分生产厂家还在采用操作平台架百分表和千分表进行检测,此种方式减少重复投入检具成本较低,绝大部分产品可能通用,检测时被测气缸套的直径要与百分表或千分表的触点相垂直,对操作者的操作技术要求很高,并且操作者要同时目测4-8个百分表或千分表,工作强度较大,容易产生错觉。其前期准备工作时,校准百分表或千分表时比较繁琐,测量结果存在一定的误差,其圆度,锥度检测不是很直观,同时不同操作者的操作方式也存在一定的误差,测量的精度不是很高,劳动强度比较大,检测效率比较低[6]。

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