三維測頭在數控加工中的應用研究

胡凱波

摘要：數控機床是裝載固定程序的自動化機床。數控機床的使用，不但提高企業(yè)加工零件的工作效率，而且節(jié)省企業(yè)資源，提高了加工零件質量。然而，數控機床存在定位工件缺乏準確性，從而浪費資源的問題。本文針對這個問題，探討研究三維測頭運用到數控加工過程的優(yōu)點，主要從三維測頭的工作原理以及三維測頭的應用等方面，對其在數控加工中的應用加以論述。

關鍵詞：三維測頭；數控加工；應用研究

0引言

數控機床的工作效率是普通機床三倍以上，提高工作效率，有利于企業(yè)生產力的提高，從而增加企業(yè)利潤。因此，許多企業(yè)十分重視數控機床在具體工作中的應用。目前，我國的數控機床正在不斷進步發(fā)展之中。然而，伴隨著數控機床的廣泛應用，出現了一系列的問題。這些問題嚴重影響加工工件的質量，浪費企業(yè)資源和時間。主要問題是加工零件放置在機床的位置不準確、不整齊，從而大幅影響數控機床使用率及企業(yè)的加工效率。因此，無數企業(yè)希望解決上述問題，加強對三維測頭在數控加工中的應用研究具有十分重要的意義。通過三維測頭的應用，促使企業(yè)加工零件的準確度、合格率以及工作效率的提高。文章主要是討論三維測頭在數控加工中的應用。

1三維測頭工作原理

三維測頭是導電式測頭中非常重要類型，三維測頭的主要組成部分包括：柄部、測針、測頭。通過絕緣體把柄部與測針分隔，充電電池的工作一般電壓為3.5伏特。首先，當三維測頭測量時，測針同工件相接觸。一般來講，測頭內部設計常開電路，常開電路與機床以及工件間產生回路；其次，通過測頭內部電路產生回路從而驅動測頭，然后產生光電信號；最后，信號通過光纖經過相關設備解析之后顯示在顯示屏。通過顯示屏，工作人員能夠讀測量數據。

一般來講，工作人員應當測量不同機床和工件的不同位置，從而得出多個數據，然后，通過簡單運算計算，能夠促使得出數據更精確。觸頭接觸工件之前幾秒，應當將三維測頭的自動檔位調至手動檔。通過工作人員手動控制三維測頭，當測頭快要接觸到工件或機床時迅速離手，這樣的操作一般進行三到四次。通過這樣的操作方法，能夠更加準確得到觸頭和工件、機床的位置。雖然反復操作顯得很麻煩，但是保障測量的精度和準確性。

2三維測頭的具體應用

2.1建立工件坐標系的應用

在數控機床上對具有空隙的工件進行加工的時候，操作人員以空隙的中心當作數控機床的坐標系原點。一般來講，確定工件內孔中心方法分為以下幾個步驟：首先，利用三維測頭測量內孔任意點，然后將這任意點的坐標位置記錄。之后沿坐標軸運動到內孔的表面與工件相接觸。然后，通過一系列的計算得出內孔中心坐標。運用三維測頭能夠精準定位機床上工件的坐標系。由于坐標系精確程度決定了工件的加工質量，因此，應當認真做好工件坐標定位工作，避免工作人員在定位坐標時犯錯誤，從而避免了工件的浪費，節(jié)約了時間和資源。

2.2確定工件安裝位置的應用

數控機床加工的產品和普通的產品不一樣，數控機床加工的產品具備特殊性以及精度要求。一般來講，工廠對產品質量要求特別高，甚至要求加工后工件的合格率要達到百分之一百。例如：數控鏜銑床的功用是完成對工件的精加工。一般來講，數控機床對于工件進行精加工。因此，工件放置在機床位置正確，對工件的質量意義重大。例如：某精加工機床的生產批量較小，工件已經在普通機床上經過粗加工。在工件精加工的時候，作為機床工作人員，需要確保三維測頭和工件的接觸面具有余量，這就要求操作AM專業(yè)水平比較高。產品的加工過程中，操作人員需要保障工件下表面和機床坐標軸互相平行度。而且為了確定工件坐標系中的工作原點，要求全體工作人員對直徑1400毫米的內孔做精密的測量工作。不僅需要使用三維測頭進行工件的定距測量，而且要求機床工作人員確定工件的定距誤差，然后加以精確的調整，從而確保工件定距誤差不超過5毫米。

2.3三維測頭在線測量功能的應用

機床操作人員能夠運用三維測頭，通過在線測量的方式測量工件的零部件的尺寸大小、位置、精度以及形狀精度等。在線測量的方式不但很大程度地提高了機床測量工件的工作效率和工作質量，而且保證工件的合格率。關于加工凸輪零的工作，機床工作人員必須注意對凸輪槽槽寬以及形狀加工。工件加工中，凸輪槽槽寬以及形狀是加工工作的重點。對于凸輪槽槽寬以及形狀加工應當一次性成功。對其他部位的加工過程中，機床工作員必須了解零件本身存在一定的誤差，此外，加工的刀具存在一定程度的磨損。因此，這兩方面因素導致對零件的加工存在一定的誤差，影響零件的精加工工作。因此，加工工作完成后，為了確保加工質量，相關人員應當利用三維測頭對零部件進行再次檢查工作。

3結語

綜上所述，三維測頭在數控加工的應用保障了加工零件的質量，不但提高了企業(yè)加工效率，而且避免了資源浪費，從而有利于企業(yè)健康、快速、可持續(xù)發(fā)展。