高度测量仪工作原理 深度分析数控几何量测量技术进展(3)

(a)哈量-凯斯带有机械手自动分类上下料的数控调刀仪

(b)ZOLLER和Walter数控测量仪

图7 预调仪向数控化发展

数控测量信息的融合、创新与服务功能不断强化，促进制造业更新换代

（1）数控测量信息的集成融合，以实现数控制造过程的实时监测及远程诊断，构建数字化网络化的数控集成测量系统。高度测量仪工作原理

数控/刀片制造过程的测量技术/仪器，由远离一线、实施“抽样”、“被动”质量判定。如由在传统的计量室/站，用测量仪器对数控抽样检测判定质量合格与否的离线测量，发展到在生产刀片自动检测分选机。该仪器已在车间刀片进行100%的检测和自动分组分级，大大提高了刀片质量检测的效率和准确性。厦门大学等院校曾为加工硬质合金可转位刀片、配有机械手自动上下料的数控工具磨床开发了一种、非接触式机器视觉测量技术，对刀片毛坯装夹后进行中心定位与尺寸检测。根据所测参数实际数据计算得到实际加工余量，实现了数控刀片的高效高精度磨削加工（见图8）。

图8 厦大开发的机器视觉刀片测量装置及国外数控磨床在机接触式刀片测量装置

（2）融合集成数控制造所有测量仪器系统和测量数据，构建一个智能化数控制造测量平台；在此基础上，测量平台和制造平台（包括硬件和软件）互相集成融合，特别是数控测量信息和数控制造信息的融合，构建了一个基于物联网的数字化网络化智能化的数控闭环制造系统。

从传统的单机/单参数的测量仪器“孤岛”，发展到现今通过数字化、网络化而构建数控制造的智能化数控测量系统平台；通过网络化（包含局域网），实施数控制造过程的远程故障诊断、远程监测控制，实现“少废品、无废品制造”；集成机器人或机器测量人，构建数字化、网络化、智能化的数控闭环制造系统（见图9）。国内哈量集团和中大创远在2015北京机床展览会上首次分别亮相了他们的弧锥齿轮数控/刀盘闭环制造系统。

图9 德国厂K厂弧锥齿轮铣刀盘、W厂数控的闭环制造系统以及日本厂剃齿刀局域网闭环制造系统

（3）数控信息和切削加工制造系统信息的融合集成，构建“基于物联网的数字化、网络化、智能化切削加工制造系统”。

可以看出，数控测量技术的发展和机械制造业具量仪测量技术的发展是一脉相承的，但同时它也具有其鲜明的特色：对于生产现场切削加工过程中，数控的宏观/微观几何量的在机实时检测监控测量技术的发展更为重要。西安交大机械学院为无锡油嘴油泵研究所开发的、包含车磨钻等切削加工工艺在内的、基于物联网的机械加工数字化检测平台/质量管控系统，为推动机械制造行业的数字化网络化智能化制造做出开拓性的探索与实践，取得了可喜成果（见图10）。

图10 西安交大的基于物联网的数字化检测平台及质量管控系统及开发应用成果

数控几何量测量技术与仪器实例简介

（1）数控切削刃区三维微观几何形貌的测量

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