數控機床中z測量是什麼原理

⑴ 數控車床

數控車床1.絕對坐標是在建立工件坐標系後，形成的坐標，用（X，Y）表示，X是工件的回轉中心離當前刀具刀尖位置的距離的2倍，即直徑值，Z是工件的假想原點離當前刀具刀尖位置的距離值；
2.相對坐標是把上一個坐標點視為「假想零點」，移動一個距離後，形成的坐標。任何一個相對坐標，可以隨時清零，不對加工造成任何影響。相對坐標一般用（U，W）表示。U為直徑值，W為單邊值。

數控車床是一種高精度、高效率的自動化機床。配備多工位刀塔或動力刀塔，機床就具有廣泛的加工藝性能，可加工直線圓柱、斜線圓柱、圓弧和各種螺紋、槽、蝸桿等復雜工件，具有直線插補、圓弧插補各種補償功能，並在復雜零件的批量生產中發揮 了良好的經濟效果。
什麼是數控
數控技術是指用數字、文字和符號組成的數字指令來實現一台或多台機械設備動作控制的技術。數控一般是採用通用或專用計算機實現數字程序控制，因此數控也稱為計算機數控.簡稱CNC，國外一般都稱為CNC，很少再用NC這個概念了。數控機床
它所控制的通常是位置、角度、速度等機械量和與機械能量流向有關的開關量。數控的產生依賴於數據載體和二進制形式數據運算的出現。1908年，穿孔的金屬薄片互換式數據載體問世；19世紀末，以紙為數據載體並具有輔助功能的控制系統被發明；1938年，香農在美國麻省理工學院進行了數據快速運算和傳輸，奠定了現代計算機，包括計算機數字控制系統的基礎。數控技術是與機床控制密切結合發展起來的。1952年，第一台數控機床問世，成為世界機械工業史上一件劃時代的事件，推動了自動化的發展。 現在，數控技術也叫計算機數控技術，目前它是採用計算機實現數字程序控制的技術。這種技術用計算機按事先存貯的控製程序來執行對設備的運動軌跡和外設的操作時序邏輯控制功能。由於採用計算機替代原先用硬體邏輯電路組成的數控裝置，使輸入操作指令的存貯、處理、運算、邏輯判斷等各種控制機能的實現，均可通過計算機軟體來完成，處理生成的微觀指令傳送給伺服驅動裝置驅動電機或液壓執行元件帶動設備運行。 傳統的機械加工都是用手工操作普通機床作業的，加工時用手搖動機械刀具切削金屬，靠眼睛用卡尺等工具測量產品的精度的。現代工業早已使用電腦數字化控制的機床進行作業了，數控機床可以按照技術人員事先編好的程序自動對任何產品和零部件直接進行加工了。這就是我們說的「數控加工」。數控加工廣泛應用在所有機械加工的任何領域，更是模具加工的發展趨勢和重要和必要的技術手段。
數控機床是按照事先編制好的加工程序，自動地對被加工零件進行加工。我們把零件的加工工藝路線、工藝參數、刀具的運動軌跡、位移量、切削參數(主軸轉數、進給量、背吃刀量等)以及輔助功能(換刀、主軸正轉、反轉、切削液開、關等)，按照數控機床規定的指令代碼及程序格式編寫成加工程序單，再把這程序單中的內容記錄在控制介質上(如穿孔紙帶、磁帶、磁碟、磁泡存儲器)，然後輸入到數控機床的數控裝置中，從而指揮機床加工零件。 這種從零件圖的分析到製成控制介質的全部過程叫數控程序的編制。數控機床與普通機床加工零件的區別在於控機床是按照程序自動加工零件，而普通機床要由人來操作，我們只要改變控制機床動作的程序就可以達到加工不同零件的目的。因此，數控機床特別適用於加工小批量且形狀復雜要求精度高的零件 由於數控機床要按照程序來加工零件，編程人員編制好程序以後，輸入到數控裝置中來指揮機床工作。程序的輸入是通過控制介質來的。 數控技術及裝備是發展新興高新技術產業和尖端工業的使能技術和最基本的裝備。世界各國信息產業、生物產業、航空、航天等國防工業廣泛採用數控技術，以提高製造能力和水平，提高對市場的適應能力和競爭能力。工業發達國家還將數控技術及數控裝備列為國家的戰略物資，不僅大力發展自己的數控技術及其產業，而且在"高精尖"數控關鍵技術和裝備方面對我國實行封鎖和限制政策。因此大力發展以數控技術為核心的先進製造技術已成為世界各發達國家加速經濟發展、提高綜合國力和國家地位的重要途徑。
數控車床的選用與安裝
數控車床又稱為 CNC車床，即計算機數字控制車床，是目前國內使用量最大，覆蓋面最廣的一種數控機床，約占數控機床總數的25%。數控機床是集機械、電氣、液壓、氣動、微電子和信息等多項技術為一體的機電一體化產品。是機械製造設備中具有高精度、高效率、高自動化和高柔性化等優點的工作母機。數控機床
數控機床的技術水平高低及其在金屬切削加工機床產量和總擁有量的百分比是衡量一個國家國民經濟發展和工業製造整體水平的重要標志之一。數控車床是數控機床的主要品種之一，它在數控機床中佔有非常重要的位置，幾十年來一直受到世界各國的普遍重視並得到了迅速的發展。 數控車床、車削中心，是一種高精度、高效率的自動化機床。它具有廣泛的加工藝性能，可加工直線圓柱、斜線圓柱、圓弧和各種螺紋。具有直線插補、圓弧插補各種補償功能，並在復雜零件的批量生產中發揮 了良好的經濟效果。合理選用數控車床，應遵循如下原則：
一. 選用原則
1. 前期准備 確定典型零件的工藝要求、加工工件的批量，擬定數控車床應具有的功能是做好前期准備，合理選用數控車床的前提條件 滿足典型零件的工藝要求 典型零件的工藝要求主要是零件的結構尺寸、加工范圍和精度要求。根據精度要求，即工件的尺寸精度、定位精度和表面粗糙度的要求來選擇數控車床的控制精度。 根據可靠性來選擇，可靠性是提高產品質量和生產效率的保證。數控機床的可靠性是指機床在規定條件下執行其功能時，長時間穩定運行而不出故障。即平均無故障時間長，即使出了故障，短時間內能恢復，重新投入使用。選擇結構合理、製造精良，並已批量生產的機床。一般，用戶越多，數控系統的可靠性越高。車削中心
2.機床附件及刀具選購 機床隨機附件、備件及其供應能力、刀具，對已投產數控車床、車削中心來說是十分重要的。選擇機床，需仔細考慮刀具和附件的配套性。 3.注重控制系統的同一性 生產廠家一般選擇同一廠商的產品，至少應選購同一廠商的控制系統，這給維修工作帶來極大的便利。教學單位，由於需要學生見多識廣，選用不同的系統，配備各種模擬軟體是明智的選擇。 4.根據性能價格比來選擇 做到功能、精度不閑置、不浪費，不要選擇和自己需要無關的功能。 5.機床的防護 需要時，機床可配備全封閉或半封閉的防護裝置、自動排屑裝置。 在選擇數控車床、車削中心時，應綜合考慮上述各項原則。
二. 安裝方法
1. 起吊和運輸 機床的起吊和就位，應使用製造廠提供的專用起吊工具，不允許採用其他方法進行。不需要專用起吊工具，應採用鋼絲繩按照說明書規定部位起吊和就位。 2.基礎及位置 機床應安裝在牢固的基礎上，位置應遠離振源；避免陽光照射和熱輻射；放置在乾燥的地方，避免潮濕和氣流的影響。機床附近若有振源，在基礎四周必須設置防振溝。通用刀架
3.機床的安裝 機床放置於基礎上，應在自由狀態下找平，然後將地腳螺栓均勻地鎖緊。對於普通機床，水平儀讀數不超過0.04/1000mm，對於高精度的機床，水平儀不超過0.02/1000mm。在測量安裝精度時，應在恆定溫度下進行，測量工具需經一段定溫時間後再使用。機床安裝時應竭力避免使機床產生強迫變形的安裝方法。機床安裝時不應隨便拆下機床的某些部件，部件的拆卸可能導致機床內應力的重要新分配，從而影響機床精度。
4. 試運轉前的准備
機床幾何精度檢驗合格後，需要對整機進行清理。用浸有清洗劑的棉布或綢布，不得用棉紗或紗布。清洗掉機床出廠時為保護導軌面和加工面而塗的防銹油或防銹漆。清洗機床外表面上的灰塵。在各滑動面及工作面塗以機床規定使滑油。 仔細檢查機床各部位是否按要求加了油，冷卻箱中是否加足冷卻液。機床液壓站、自動間潤滑裝置的油是否到油位批示器規定的部位。 檢查電氣控制箱中各開關及元器件是否正常，各插裝集成電路板是否到位。 通電啟動集中潤滑裝軒，使各潤滑部位及潤滑油路中充滿潤滑油。做好機床各部件動作前的一切准備。
數控車床調試與驗收
數控車床的驗收應按國家頒布實行的《數控卧式車床製造與驗收技術要求》進行，在驗收過程中，如發生爭執，應以國家有關標准為依據，通過協商解決。
一. 開箱驗收
按隨機裝箱單和合同中特定附件清單對箱內物品逐一核對檢查。並做檢查記錄。有如下內容： 包裝箱是否完好，機床外觀有無明顯損壞，是銹蝕、脫漆； 有無技術資料，是否齊全； 附件品種、規格、數量； 備件品種、規格、數量； 工具品種、規格、數量； 刀具〈刀片〉品種、規格、數量； 安裝附件； 電氣元器件品種、規格、數量；
二. 開機試驗
機床安裝調試完成後，即通知製造廠派人調試機床。試驗主要有如下： 1.各種手動試驗 a. 手動操作試驗 試驗手動操作的准確性。 b. 點動試驗 c. 主軸變檔試驗 d. 超程試驗 2.功能試驗 a. 用按鍵、開關、人工操縱對機床進行功能試驗。試驗動作的靈活性、平穩性及功能的可靠性。 b. 任選一種主軸轉速做主軸啟動、正轉、反轉、停止的連續試驗。操作不少於7次。 c. 主軸高、中、低轉速變換試驗。轉速的指令值與顯示值允差為±5%。 d. 任選一種進給量，在XZ軸全部行程上，連續做工作進給和快速進給試驗。快速行程應大於1/2全行程。正反方和連續操作不少於7次。 e. 在X、Z軸的全部行程上，做低、中、高進給量變換試驗。 轉塔刀架進行各種轉位夾緊試驗。 f. 液壓、潤滑、冷卻系統做密封、潤滑、冷卻性試驗，做到不滲漏。 g. 卡盤做夾緊、松開、靈活性及可靠性試驗。 h. 主軸做正轉、反轉、停止及變換主軸轉速試驗。 i. 轉塔刀架進行正反方向轉位試驗。 j. 進給機構做低中高進給量為快速進給變換試驗。 k. 試驗進給坐標超程、手動數據輸入、位置顯示，回基準點，程序序號批示和檢索、程序暫停、程序刪除、址線插補、直線切削徨、錐度切削循環、螺紋切削循環、圓弧切削循環、刀具位置補償、螺距補償、間隙補償等功能的可靠性、動作靈活性等。 3.空動轉試驗 a. 主動動機構運轉試驗，在最高轉速段不得少於1小時，主軸軸承的溫度值不超過70℃ ，溫升值不超過40℃； b. 連續空運轉試驗，其運動時間不少於8小時，每個循環時間不大於15分鍾。每個循環終了停車，並模擬松卡工件動作，停車不超過一分鍾，再繼續運轉。 4.負荷試驗 用戶准備好典型零件的圖紙和毛坯，在製造廠調試人員指導下編程和輸入程序，選擇切削刀具和切削用量。負荷試驗可按如下三步進行，粗車、重切削、精車。每一步又分單一切削和循環程序切削。每一次切削完成後檢驗零件已加工部位實際尺寸並與指令值進行比較，檢驗機床在負荷條件下的運行精度、即機床的綜合加工精度，轉塔刀架的轉位精度。 5. 驗收 機床開箱驗收，功能試驗，空運轉試驗、負荷試驗完成後，加工出合格產品，即可辦理驗收移交手續。如有問題，製造廠應負責解決。
數控車床的基本組成
數控車床由數控裝置、床身、主軸箱、刀架進給系統、尾座、液壓系統、冷卻系統、潤滑系統、排屑器等部分組成。平行雙主軸數控車床
數控車床分為立式數控車床和卧式數控車床兩種類型。 立式數控車床用於回轉直徑較大的盤類零件車削加工。 卧式數控車床用於軸向尺寸較長或小型盤類零件的車削加工。 卧式數控車床按功能可進一步分為經濟型數控車床、普通數控車床和車削加工中心。 (1)經濟型數控車床：採用步進電動機和單片機對普通車床的車削進給系統進行改造後形成的簡易型數控車床。成本較低，自動化程度和功能都比較差，車削加工精度也不高，適用於要求不高的回轉類零件的車削加工。 (2)普通數控車床：根據車削加工要求在結構上進行專門設計，配備通用數控系統而形成的數控車床。數控系統功能強，自動化程度和加工精度也比較高，適用於一般回轉類零件的車削加工。這種數控車床可同時控制兩個坐標軸，即x軸和z軸。 車削中心 (3)車削加工中心：在普通數控車床的基礎上，增加了C軸和動力頭，更高級的機床還帶有刀庫，可控制X、Z和C三個坐標軸，聯動控制軸可以是(X、Z)、(X、C)或(Z、C)。由於增加了C軸和銑削動力頭，這種數控車床的加工功能大大增強，除可以進行一般車削外，還可以進行徑向和軸向銑削、曲面銑削、中心線不在零件回轉中心的孔和徑向孔的鑽削等加工。 2.液壓卡盤和液壓尾架 液壓卡盤是數控車削加工時夾緊工件的重要附件，對一般回轉類零件可採用普通液壓卡盤；對零件被夾持部位不是圓柱形的零件，則需要採用專用卡盤；用棒料直接加工零件時需要採用彈簧卡盤。數控軸承車床
對軸向尺寸和徑向尺寸的比值較大的零件，需要採用安裝在液壓尾架上的活頂尖對零件尾端進行支撐，才能保證對零件進行正確的加工。尾架有普通液壓尾架和可編程液壓尾架。 通用刀架 3.數控車床的刀架 數控車床可以配備兩種刀架： (1)專用刀架 由車床生產廠商自己開發，所使用的刀柄也是專用的。這種刀架的優點是製造成本低，但缺乏通用性。 (2)通用刀架 根據一定的通用標准(如VDI，德國工程師協會)而生產的刀架，數控車床生產廠商可以根據數控車床的功能要求進行選擇配置。 4.銑削動力頭 數控車床刀架上安裝銑削動力頭後可以大大擴展數控車床的加工能力。如：利用銑削動力頭進行軸向鑽孔和銑削軸向槽。 5.數控車床的刀具 在數控車床或車削加工中心上車削零件時，應根據車床的刀架結構和可以安裝刀具的數量，合理、科學地安排刀具在刀架上的位置，並注意避免刀具在靜止和工作時，刀具與機床、刀具與工件以及刀具相互之間的干涉現象。
數控車床的使用條件
數控車床的正常使用必須滿足如下條件，機床所處位置的電源電壓波動小，環境溫度低於30攝示度，相對溫度小於80%。
一. 機床位置環境要求
機床的位置應遠離振源、應避免陽光直接照射和熱輻射的影響，避免潮濕和氣流的影響。如機床附近有振源，則機床四周應設置防振溝。否則將直接影響機床的加工精度及穩定性，將使電子元件接觸不良，發生故障，影響機床的可靠性。
二. 電源要求
一般數控車床安裝在機加工車間，不僅環境溫度變化大，使用條件差，而且各種機電設備多，致使電網波動大。因此，安裝數控車床的位置，需要電源電壓有嚴格控制。電源電壓波動必須在允許范圍內，並且保持相對穩定。否則會影響數控系統的正常工作。
三. 溫度條件
數控車床的環境溫度低於30攝示度，相對溫度小於80%。一般來說，數控電控箱內部設有排風扇或冷風機，以保持電子元件，特別是中央處理器工作溫度恆定或溫度差變化很小。過高的溫度和濕度將導致控制系統元件壽命降低，並導致故障增多。溫度和濕度的增高，灰塵增多會在集成電路板產生粘結，並導致短路。
四. 按說明書的規定使用機床
用戶在使用機床時，不允許隨意改變控制系統內製造廠設定的參數。這些參數的設定直接關繫到機床各部件動態特徵。只有間隙補償參數數值可根據實際情況予以調整。 用戶不能隨意更換機床附件，如使用超出說明書規定的液壓卡盤。製造廠在設置附件時，充分考慮各項環節參數的匹配。盲目更換造成各項環節參數的不匹配，甚至造成估計不到的事故。 使用液壓卡盤、液壓刀架、液壓尾座、液壓油缸的壓力，都應在許用應力范圍內，不允許任意提高。
數控車削的工藝與工裝車床的
1. 確定加工路線
加工路線是指數控機床加工過程中，刀具相對零件的運動軌跡和方向。 1.應能保證加工精度和表面粗糙要求； 2. 應盡量縮短加工路線，減少刀具空行程時間。
3. 加工路線與加工餘量的聯系
目前，在數控車床還未達到普及使用的條件下，一般應把毛坯上過多的餘量，特別是含有鍛、鑄硬皮層的餘量安排在普通車床上加工。如必須用數控車床加工時，則需注意程序的靈活安排。 3 夾具安裝要點 目前液壓卡盤和液壓夾緊油缸的連接是靠拉桿實現的，液壓卡盤夾緊要點如下：首先用搬手卸下液壓油缸上的螺帽，卸下拉管，並從主軸後端抽出，再用搬手卸下卡盤固定螺釘，即可卸下卡盤。
數控車加工程序的結構和常用代碼
數控車程序可以分成程序開始、程序內容和程序結束三部分內容。
第一部分 程序開始部分
主要定義程序號，調出零件加工坐標系、加工刀具，啟動主軸、打開冷卻液等方面的內容。數控程序
主軸最高轉速限制定義G50 S2000，設置主軸的最高轉速為2000RPM，對於數控車床來說，這是一個非常重要的指令。 坐標系定義如不作特殊指明，數控系統默認G54坐標系。 返回參考點指令G28 U0，為避免換刀過程中，發生刀架與工件或夾具之間的碰撞和/或干涉，一個有效的方法是機床先回到X軸方向的機床參考點，並離開主軸一段安全距離。 刀具定義G0 T0808 M8，自動調8號左偏刀8號刀補，開啟冷卻液。 主軸轉速定義G96 S150 M4，恆定線速度S功能定義，S功能使數控車床的主軸轉速指令功能，有兩種表達方式，一種是以r/min或rpm作為計量單位。另一種是以m/min為計量單位。數控車床的S代碼必須與G96或G97配合使用才能設置主軸轉速或切削速度。 G97：轉速指令，定義和設置每分鍾的轉速。 G96：恆線速度指令，使工件上任何位置上的切削速度都是一樣的。
第二部分 程序內容部分
程序內容是整個程序的主要部分，由多個程序段組成。每個程序段由若干個字組成，每個字又由地址碼和若干個數字組成。常見的為G指令和M指令以及各個軸的坐標點組成的程序段，並增加了進給量的功能定義。 F功能是指進給速度的功能，數控車床進給速度有兩種表達方式，一種是每轉進給量，即用mm/r單位表示，主要用於車加工的進給。另一種和數控銑床相同採用每分鍾進給量，即用mm/min單位表示。主要用於車銑加工中心中銑加工的進給。
第三部分 程序結尾部分
在程序結尾，需要刀架返回參考點或機床參考點，為下一次換刀的安全位置，同時進行主軸停止，關掉冷卻液，程序選擇停止或結束程序等動作。 回參考點指令G28U0為回X軸方向機床參考點，G0 Z300.0為回Z軸方向參考點。 停止指令M01為選擇停止指令，只有當設備的選擇停止開關打開時才有效；M30為程序結束指令，執行時，冷卻液、進給、主軸全部停止。數控程序和數控設備復位並回到加工前原始狀態，為下一次程序運行和數控加工重新開始做准備。

⑵ 數控機床上的光柵尺是什麼

數控機床上的光柵尺，也稱為光柵尺位移感測器（光柵尺感測器），是利用光柵的光學原理工作的測量反饋裝置，在數控機床中常用於對刀具和工件的坐標進行檢測，來觀察和跟蹤走刀誤差，以起到一個補償刀具的運動誤差的作用。

光柵尺經常應用於數控機床的閉環伺服系統中，可用作直線位移或者角位移的檢測。其測量輸出的信號為數字脈沖，具有檢測范圍大，檢測精度高，響應速度快的特點。光柵尺按照製造方法和光學原理的不同，分為透射光柵和反射光柵。

(2)數控機床中z測量是什麼原理擴展閱讀：

光柵尺在數控機床中的安裝 ：

1、光柵尺線位移感測器的安裝比較靈活，可安裝在機床的不同部位。以 FANUC 系統數控端面外圓磨床為例，使用的是 LC193F 絕對光柵尺，且安裝在工作台和砂輪架導軌（滑板）上，隨機床走刀而移動，讀數頭固定在床身上，盡可能使讀數頭安裝在主尺的下方。

2、其安裝方式的選擇必須注意切屑、切削液及油液的濺落方向。另外，一般情況下，讀數頭應盡量安裝在相對機床靜止部件上，此時輸出導線不移動易固定，而尺身則應安裝在相對機床運動的滑板上，同時感測器不能安裝在打底塗漆或者粗糙不平的床身。

參考資料來源：網路-光柵尺

⑶ 三坐標測頭和機床測頭有什麼區別 測量原理，參數方面

三坐標測頭和機床測頭最大區別是前者為離線測量，後者是在機測量。

三坐標測量時，需要將工件從機床上取下來放置在工作檯面上進行測量。

⑷ 數控機床X、Y、Z每次經過機床檢測點時是否都檢測

機床檢測點我認為是電機0脈沖點，回零的時候機床接收到撞到回0擋塊的信號後，電機以一定的速度旋轉，尋找這個0脈沖點，有的人也叫Z相脈沖。然後可以通過 參數控制參考點距離這個0位脈沖的距離。回到你的話題：電機每轉或機床每走一個螺距都有一個檢測點。當然這個信號都是會反饋到系統里，只不過如果不在回0模式以及接收到回0擋塊等信號時，系統是不做處理的，相當於這個時候不檢測（帶光柵尺等全閉環裝置的另討論）

⑸ 數控車床怎樣檢查軌道平直度

床身導軌的直線度和平行度
☆ 縱向導軌調平後，床身導軌在垂直平面內的直線度
檢驗工具：精密水平儀
檢驗方法：水平儀沿 Z 軸向放在溜板上，沿導軌全長等距離地在各 位置上檢驗，記錄水平儀的讀數，並記入「報告要求」中的表 1 中，並用作圖法計 算出床身導軌在垂直平面內的直線度誤差。
☆ 橫向導軌調平後，床身導軌的平行度
檢驗工具：精密水平儀
檢驗方法：水平儀沿 X 軸向放在溜板上，在導軌上移動溜板，記錄水平儀讀數，其讀數最大值即為床身導軌的平行度誤差。