加工中心测头原理与应用探秘

在现代数控加工中心上,测头已经成为了一种不可或缺的重要配置。它可以在加工过程中准确快速地获取工件的位置、尺寸等关键信息,为加工中心的自动化控制提供重要依据,从而大大提高了加工效率和精度。那么,加工中心测头是如何工作的呢?让汉测一起来探秘加工中心测头的原理和应用。

加工中心测头主要由以下几个部分组成:

1.测针:直接接触被测物体,感应测量信号的部件。

2.传感器:将测针的机械位移转换成电信号的装置,常见的有应变式、电阻式、电容式等类型。

3.信号处理电路:对传感器输出的电信号进行放大、调理、转换等处理,以满足数控系统的接口要求。

4.测头本体:集成了测针、传感器、信号处理电路等部件的机械结构,与主轴连接形成测头总成。

测头的工作原理可以概括为:当测针接触到被测表面时,测针会产生一定的位移,通过传感器转换成电信号,再经过信号处理电路调理,最终被数控系统所采集并进行坐标计算,得到被测表面的空间位置数据。

根据测针的结构形式,加工中心测头可以分为固定测头和可换测头两大类:

-固定测头:测头本体固定在主轴上,通过主轴的移动实现测量。优点是结构简单,测量重复精度高;缺点是测针只能为固定方向,测量灵活性差。

-可换测头:测头本体通过中间连接件与主轴连接,测头可以自动更换。优点是测针方向可以多样化,能适应不同的测量需求;缺点是结构复杂,成本较高。

加工中心测头的典型应用包括:

1.工件找正:通过测量工件表面的若干点的坐标,建立工件坐标系,为后续加工提供基准。

2.刀具测量:通过测量刀具的关键尺寸(如长度、直径),获取刀具补偿参数。

3.加工中测量:在加工过程中测量工件的关键尺寸,实现在线检测和自动补偿,提高加工精度。

4.复杂曲面测量:利用可换测头的多方向测针,对复杂曲面进行离散点测量,用于曲面参数拟合和加工质量检验。

以上就是加工中心测头的工作原理与应用。通过测头这一利器,加工中心实现了加工过程的自动化测量与控制,大幅提升了加工水平。在智能制造时代,测头已经成为加工中心不可分割的重要组成部分,它将与数控技术一起,为机械制造的发展注入新的动力。