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【分享】加工中心在机测量对工序质量的提升(第一部分)

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2009/01/21

其他仪器综合讨论

[摘要]：随着生产模式的转变，加工中心在汽车制造业中的配备数量日趋增多。尤其是用于发动机中的缸体、缸盖，变速箱中的壳体等复杂零件的加工过程中。本文阐述了如何利用机床内在机量仪的在机测量功能，通过对刀具、工件、夹具等的检测和补偿，有效地提升了工件的制造质量和工序质量。文中例举的来自生产实际的典型示例，从不同的角度反映了这种在机检测功能的有效性。

[关键词]：在机量仪组成在机测量功能典型应用实例工序质量保证

随着轿车制造业的生产模式从大批量单一品种渐渐演变成中小批量多品种，加工中心在相关企业中的应用日趋增多，尤其是用于动力总成部件中那些复杂零件的加工，如发动机中的缸体、缸盖，变速箱中的壳体等。鉴于这些零件不但形状复杂、工艺要求高，一旦出现废品就会造成很大损失，因此，如何提升加工中心的制造质量意义是很大的。而在机检测功能的设置就是一种十分有效的手段。

1、在机测量系统的基本组成及主要功能

1.1 在机测量系统的组成

实施在机测量的在机量仪主要由接触式测头、信号接收器和输出电缆（或接口装置）组成，根据传送信号的性质，又分为红外线和无线电等二种。相比之下，后一种的信号传送能力更强些，不但传送距离大，在受到物体阻挡的情况下也不受影响。图一给出了一种典型系统的组成和工作过程：接触式测头的检测结果以红外信号方式发送到安装在加工中心内的接收器，接收器通过输出电缆（或经过接口装置）将信号传送到机床控制系统。目前，检测软件部分两类：由在机量仪厂家提供的全面三维计量在机测量软件，由在机量仪厂家或者机床厂商按实际需求编制好的简单的一维或二维几何特征测量宏程式。目前有很多用户采用后者辅助加工，有普及的势头。

1.2 主要功能

在机量仪的接触式测头，测量的对象可以是工件、夹具，也可以是刀具，完全根据不同用户的需要来。设计和实施相应的功能。当检测对象是工件和夹具时，将采用图一中的测头1。此时，接触式测头就象刀具一样，平时存放在加工中心的刀库中，依照不同的要求，在一道加工工序之前或之后调出，再按程序执行自动检测，从而实现某种功能。而当检测对象是刀具，就采用图1中的测头2（也叫对刀仪），这时“座式”的测头被固定在加工中心的机床工作台面上。概括地说，通过在机量仪执行的在机测量，主要可以达到以下目的：

刀具状态的检测

对刀具状态的检测也称为“对刀”，参见图二。此时，是利用设置在机床工作台面上的测量装置（对刀仪），对刀库中的刀具按事先设定的程序进行对刀测量，然后与既定值进行比较后作出判断。同时，通过对刀具的检测也能实现对刀具磨损、破损或安装型号正确与否的识别。图二是对刀测量的几个示例：

A：正在进行刀具的长（高）度检测，B：正在进行刀具半径方向的测量，C：待检测的刀具此时已破损，通过对刀测量能及时发现并报警。利用对刀仪进行机内对刀，不仅节约了机外对刀时的人力、物力，提高了工效，而且对刀所处的环境与加工状态一致，能最大程度地减少由刀具夹紧力和温度变化带来的影响。

在“刀具状态检测”这种应用场合，检测信号采用的是前述电缆传送方式输入接口装置，或直接与机床数控系统连接。对刀测量装置有接触式和非接触（光学）式等两种，图二是较常用的接触式的示例。

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在机测量系统的基本组成及主要功能是加工中心的质量保证。

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