利用机上测头最大化CNC生产力：更快、更精准

随着机床自动化程度提升，过程内测头正迅速普及。以下是您需要了解的该实践优势。

还在手动设定刀具长度和直径？还是手动拾取工件坐标系？这些做法易出错且繁琐，为何还要坚持？

机上测头系统随 CNC 车床和加工中心诞生已久。它们快速、易用、功能日益强大，已淘汰了摆动仪和寻边器——那些像纸带和高速钢刀具一样过时的设备。

Hexagon 制造智能事业部机床测量产品营销经理 Manuel Müller 同样认为。他指出，建立刀具长度补偿和工件定位仍是“大多数机床的标准用途，也是所有标准测头系统的核心功能。这也是 Hexagon 持续在该领域提供新能力的原因，包括测量软件中的自动‘最佳拟合’对准功能。”

随着生产环境趋于智能、制造商致力于尽可能高效自动化流程，对各类过程内测量的需求增长，Müller 说。

“我们提供用于表面测量的激光扫描仪、检查壁厚的超声波测头、测量加工中热变化的温度探针，”他说。“直接在机床上执行这些及其他关键检测任务，不仅减少零件差异，还消除机床停机和为后序检测重新装夹零件的高昂成本。”

红外与无线选择

问题来了：该买哪种测头？对于刀具长度测量、工件设定和零件特征尺寸检查，Müller 建议广泛可用的红外测头能胜任机床上所有标准测量，技术成熟。它们不受 Wi-Fi 或工业无线电干扰，传输极其安全。

红外局限在于可传输数据量有限，以及测头与接收器距离受限。大型机床或需更复杂测量方法（如前所述激光扫描、壁厚测量）时，无线电传输是更强大的选择。

无论何种技术，最重要的是开始应用。

“有人视在线测量为耗时的生产力障碍，认为它占用可用加工时间，”Müller 说。“但给机床直接增加测量能力，制造商可避免昂贵返工和外部测量导致的生产瓶颈。在线测量所需的少量时间投入，实则让制造商有更多时间生产合格零件，提升效率和生产力。”

阶梯式提升

Renishaw Inc. 工业计量总经理 Dan Skulan 深表赞同。

同 Hexagon 一样，Renishaw 提供多种机内测头方案，旨在提升制造商生产力。但 Skulan 建议客户若想从在线计量获最佳效果，应全局审视加工运营，从机床本身入手。

“测头提供四大基本功能，缺一不可，”他说。“第一是定期用已知标准件评估机床精度和定位能力。主流航空航天、汽车、医疗等智能制造商常在加工前（尤其是高价值零件）如此验证 CNC 设备。”

第二是半自动刀具长度和工件偏置设定；第三是闭环过程控制。这第三项对无人值守和灯塔工厂最具吸引力，因它允许无人值守下补偿刀具磨损等工艺变量。第四是实际零件检测，特定情况下可免去昂贵的质量实验室行程。

“大型航空航天制造商在此领先，用 CNC 机床检测高价值零件，节省巨额资金，”Skulan 说。“因为其设备可追溯至前述已知标准件，且定期用激光干涉仪和球棒系统校准机床。”

说难不难，做易不易

遗憾的是，驱动测头运行的宏编程以难学著称。虽有几分道理，但 Skulan 称此顾虑不应阻碍任何车间追求过程内计量方案。

“这正是我们开发 Productivity+ Scanning Suite 的原因，提供包括宏生成在内的高级工具包，”他说。“例如，航空航天制造商修复涡轮叶片，可用它测量焊接工件并将数据传给 CAM 系统生成刀具路径。类似应用适用于 3D 打印件、铸件、近净成形件、模具修复等。”

软件还支持棱柱件和自由曲面的 2D/3D 扫描、机床健康检查、数据报告、测头程序图形化编辑，极大消除学习宏编程的必要。

“玩过电子游戏就能编测头程序，”他说。“就这么简单。但即使不简单，任何关注长远生存的车间都必须在机床上装测头。尤其在熟练工短缺当下，这是提高利润率、增强生产力的最佳途径之一。”

您的车间已开始使用机上测头吗？是否提升了效率？欢迎在评论区分享见解。

机上测头如何助您提升生产力

随着机床自动化程度提升，过程内测头正迅速普及。

现今测头系统快速、易用、功能日益强大，已淘汰摆动仪和寻边器——那些像纸带和高速钢刀具一样过时的设备。

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