数控机床在精度和性能检测领域中的应用

　　数控机床的精度和性能检测领域中，国外着名厂商Renishaw、API及HP等公司生产的激光干涉仪测量系统和球杆仪等在数控机床的几何精度和运动精度的检测和监控中，无论在机床制造厂还是机床使用厂，都得到了广泛的应用。
数字化精密测量技术是数字化制造技术中的关键技术之一。开发亚微米、纳米级高精度测量仪器，提高环境适应能力，增强鲁棒性，使精密测量装备进入生产现场，集成到加工机床和制造系统，形成先进的数字化闭环制造系统，是当今精密测量技术的发展趋势。
美国FARO技术公司的FaroARM系列便携式三坐标测量臂在工业界首次实现测量臂与激光扫描头的完美结合，在同一坐标系下实现非接触式快速扫描和 接触式测量。特点：非接触式灵活快速扫描，获取曲线曲面的点云数据，点云无分层；接触式测量，把握关键特征尺寸与轮廓的精度；非接触式与接触式测量在同一 坐标系下完美结合，扫描没有任何分层；扫描头与测量臂及测量软件同为FARO公司产品，技术完全共享，服务更加方便。在实际应用中为客户大大缩短设计生产 制造周期，降低成本，质量控制可以在内部完成，自动生成的报告适用于网络应用，从而改善了各生产职能部门之间及实际不同地点间的沟通；提高了准确性，做产 品检验时用户通常通过5到10个点来定义曲面，使得用户可以检验由数以万计的点云定义的曲面质量；自动化的SPC可对多个样品进行自动化的统计过程控制。
美国CIMCORE公司推出了配备有先进激光扫描测量系统的关节臂测量机。材料采用碳纤维，INFINITE系列还具有无线通讯功能。用于反求工程 时，不仅测量速度快，而且可实现测量过程的实时显示和补漏测量数据的无缝拼接。该仪器可用于三坐标测量、三维造型、产品测绘、反求工程、现场测量以及模具 设计制造等涉及到设计、制造、过程检测、在线检测以及产品最终检测等测量工作。
瑞士TESA公司的Scan系列用2个线阵CCD组件，通过工件的回转和轴向移动对工件进行投影扫描，可实现对轴类零件位置误差和形状误差的精确检 测、对截面形状和轮廓度的评估比较以及统计质量分析，还能对零件的局部(如过渡曲线、微小沟槽等)进行放大测量。对螺纹、蜗杆、丝杆等能够进行全参数精度 的精确测量。
德国SCHNEIDER的WMM系列轴类及工具测量仪操作简单、测量速度高，特别适用于车间检查站。仪器采用高分辨力的Matrix摄像头，可以快速获取测量数据。
数控机床的精度和性能检测领域中，国外着名厂商Renishaw、API及HP等公司生产的激光干涉仪测量系统和球杆仪等在数控机床的几何精度和运动 精度的检测和监控中，无论在机床制造厂还是机床使用厂，都得到了广泛的应用。Renishaw公司的激光干涉测量系统，配备了高精度、高灵敏度的温度、气 压、湿度传感器及EC10环境补偿装置，在工作环境下测量精度得到进一步提高；API公司的Rmtea六维激光测量系统可同时测量6个数控机床精度项目的 误差，缩短了检测时间，为生产现场数控机床的检测和诊断提供了更为快速高效的精密测量手段。成都工具研究所的MJS系列双频激光干涉仪，测量软件覆盖了我 国和世界主要工业国的数控机床精度标准评定方法和指标，动态采样功能可用于自动补偿。3)实时监控、记录切削加工状况
自适应控制系统可以对数控加工过程进行实时的监控，并将所有在切削过程中的性能数据(主轴切削负载、进给率变化、刀具磨损量、加工工件数、切削时间 等)统计起来实时生成加工情况报表，并输出图形、数据至Windows用户界面，形成完整的机床档案，供管理人员进行评估、分析，从而辅助生产管理。这些 数据还可以存储在硬盘供以后查阅存档。
4、显着效果
提高加工效率等于降低制造成本！典型应用统计：轮廓铣削省时约38%；铣槽省时约34%；3D铣面省时约37%；钻孔省时约28%。如果每台设备提高 加工效率按30%～40%计算，那么安装三部以色列OMAT优铣控制器(优化数控铣床加工的自适应控制系统)，就相当于多出一台数控机床或加工中心的加工 率。据已有的国内外使用数据计算，只需4～9个月即可收回用于购买OMAT产品的投资。
在生产中，自适应控制系统在加工第一件工件时就学习对刀具磨损进行监测。在随后的加工中，系统继续对刀具的状况进行监测，并按刀具的当前磨损程度占最 大磨损程度的百分比来进行显示。随着刀具的磨损，自适应控制系统能够实时的根据刀具磨损量，自动计算出最佳的进给速度，刀具磨损到一定程度时提醒操作者更 换刀具。这样一来数控程序员可以象在使用崭新锋利的刀具情况一样设定进给量。即自适应控制器对刀具的磨损进行补偿。
综上，保护刀具延长其使用寿命、保护机床减少停机时间、保护工件减少废品出现等因素都可进一步减少成本，缩短您的投资回报周期。
5、OMAT自适应系统应用现状及前景
OMAT自适应控制系统因其效果显着的实用性，现已被国外许多着名公司使用，如Siemens、Turbinenwerke、Chevron Aerospace、Boeing、General Electric、Mitsubishe Motors、Toshiba GE和Toyota Motors等。国内、纺织、家电等行业的知名企业也陆续使用该产品。交大昆机科技股份有限公司与以色列OMAT公司合作成功地将系统集成安装于产品机床 THM4680卧式加工中心的840D系统上，还做了大面工件切削对比实验，切削率提高约33%。这些已经使用了OMAT数控优化系统的企业已经获得了相 当可观的经济效益。
相信随着数控加工技术的不断发展和应用，自适应加工技术一定会得到广泛应用，为中国制造业企业带来突飞猛进的发展。