数控机床在线测量技术研究

下面以实例针对具体测量系统的实现步骤进行介绍。根据用户的需求，选用Pro/Engineer作为D-M-I模式的数控机床在线测量系统的CAD系统。通过在Pro/Engineer环境中建立数控机床模型和工件模型来模拟实际的加工测量环境，在该环境中进行测量轨迹和加工轨迹的规划和仿真验证。相关功能通过Pro/Engineer的二次开发进行实现，在Pro/Engineer中添加开发新功能菜单。

该机床在线测量系统的操作步骤为：操作者首先向虚拟数控操作环境中加载目标零件模型；随后进行虚拟操作环境初始化操作，其目的是建立虚拟操作环境下装配坐标系与实际机床坐标系之间的关系、各运动部件的变换矩阵；最后，操作人员根据功能菜单选择进行测量面选择、测量路径规划、测量过程仿真等操作。当需要修改被加工（测量）的零件时，只需将虚拟环境下的该零件激活，修改完成之后将整个虚拟环境重新激活，便可重新对其进行操作。该系统将CAI操作软件通过二次开发技术集成到Pro/Engineer环境下，使得CAD系统与CAI系统实现无缝连接。基于Pro/Engineer的虚拟测量环境构建，可实现实际操作过程的模拟，对测量或加工过程进行可靠性验证。

结论

测头系统与数控机床集成构成的机床在线测量系统，可以明显缩减生产辅助时间，减轻工人劳动强度，提高生产效率，同时还缩减了由离线测量误差导致的废品率，充分发挥了数控机床的性能。机床测量的应用可以减少中间环节，保证加工精度，提高数控机床的加工能力；并可实现工件的数字化数据采集，后期还可借助计算机辅助设计系统可以实现工件表面三维重构。基于D-M-I模式的机床在线测量系统，通过对CAD的二次开发，可充分利用CAD强大的图形交互能力和设计功能，用户进行交互测量路径的规划，方便系统的应用。该方向的研究及应用系统的开发具有较大的应用价值，同时也提升了数控机床的应用水平。(end)