基于Renishaw和Delcam的加工中心在线检测技术

　　传统的零件测量方法常常采用离线测量。需把被测零件从加工设备转移到测量设备上，有时在一个加工过程中甚至需要几个来回，使检测工件的费用，超过了工件的加工费用。因此通过使用在线测量来代替离线测量，使得在线检测的效率和精确度得到保证的条件下，使质量检测过程更靠近加工过程，从而保证了工件从加工设备上卸下的时候就是合格品。本文介绍的基于Renishaw和Delcam的加工中心在线检测是通过为加工中心配备一个Renishaw测头以及PowerINSPECT在线检测软件，构成加工中心在线检测系统，如图1所示。

    图1 加工中心在线检测系统

　　在工业发达国家，机床测头基本上与刀具一样成为机床不可缺少的基本备件，如德国的HAIMER公司、SIMTEK公司和BLUM公司，美国的MILLSTAR公司，英国Renishaw公司等，这些制造商的产品均是世界一流，并各自在自己的领域内占主导地位。目前，国外很多知名厂家都开发出了机床在线检测系统。如英国Renishaw的Renichine verification，简称OMV，是专为机床而编写的软件。意大利的Marposs公司推出的一整套计算机辅助加工中心在线检测方案。英国DELCAM公司的检测系统PowerINSPECT OMV，是一种在数控加工机床上使用的、用于自动化测量自由曲面和几何体的通用在线编程软件系统。

　　在国内，北京机床所和航天部303所等单位也相继研制出机床在机测头，其测量控制和数据处理都在数控宏程序中完成，可以实现简单的点、线、面等基本形体几何参数的测量。哈尔滨先锋机电技术开发有限公司生产的数控机床专用工件检测系统及刀具检测系统，可实现工装夹具和零件的装夹找正、零件编程原点的设定，加工过程中首件抽检、工序间重点尺寸的检测及加工结果的最终检测等。

一、基于测头的加工中心检测方法

　　激光扫描检测是指依靠激光测头对工件进行检测的方式。这是一种非接触式检测，扫描速度快、精确度适当，但对于结构复杂的工件，某些遮挡部位就无法测量，而且环境光照对其影响十分明显，会带来一定的约束限制。

　　坐标测量机检测是一种典型的接触式测量，依靠三坐标测量机为检测工具，对工件进行检测。测量精度较高，在检测中有一定的应用范围；但工作条件苛刻，检测过程繁琐、费时费力；只能用于离线质量抽检；返修过程复杂、繁琐、费时、费力；定位不准容易造成附加误差；体积庞大、价格昂贵。

　　工业CT检测是工业计算机层析照相或工业计算机层析扫描成像的简称。这门技术是放射学和计算机科学结合而产生的一门成像技术，在无损检测或无损评价领域有其独特的优势。工业CT检测能力强，精度高，定量三维成像，适用于自动检测，但目前主要运用于发达国家，在国内的运用才刚刚起步，主要用于国防工业研究，由于其价格昂贵，在民用产品方面使用还很少。

　　加工中心在线检测是指加工中心的刀库里装上检测测头，当需要检测时，从刀库里切换测头进行检测，根据检测结果，进一步加工工件。加工中心在加工具有复杂空间曲面的产品方面有着明显优势，它自由度大，避免了对工件多次装夹，但制造周期长，生产成本高，在结构复杂且为空间曲面的零件上广泛应用。