机床测头是什么仪器?
2025-10-11
机床测头是一种安装在数控机床(如加工中心、车床、铣床等)主轴或工作台上的高精度测量装置,核心功能是在加工过程中对工件、刀具或机床本身进行动态测量,替代传统的人工离线检测,实现 “加工中测量” 与 “加工后验证” 一体化,从根本上解决传统加工中 “精度检测效率低、二次装夹易误差” 的痛点。
一、机床测头的核心作用
传统加工需停机后将工件拿到外部量具(如卡尺、三坐标测量机)检测,若尺寸超差需重新装夹调整,不仅耗时,还可能引入新误差。机床测头通过 “在线测量” 直接规避这些问题,具体作用可分为三类:
工件测量:校准位置、补偿误差、验证尺寸
工件装夹后,自动测量基准面,确定实际坐标原点,避免因装夹偏移导致的加工偏差;
粗加工后测量关键尺寸(如孔径、台阶高度),根据测量结果自动调整精加工参数,确保最终尺寸达标;
加工完成后直接验证尺寸是否符合设计要求,无需停机转运,减少不合格品流出风险。
刀具测量:检测状态、补偿误差
新刀具安装后,自动测量刀具长度、半径,生成精准的刀具参数并录入数控系统,替代人工对刀的繁琐操作;
加工过程中实时检测刀具磨损、崩刃情况,一旦发现异常立即停机报警,避免因刀具失效导致批量废件;

补偿刀具热变形误差(如高速加工中刀具受热伸长),保证长时间加工的尺寸稳定性。

二、机床测头的分类
根据安装位置和测量原理的不同,机床测头可分为以下几类,适用于不同的加工场景:
1. 按安装位置分
工件测头:最常用类型,安装在机床主轴上(与刀具共用 BT40、HSK63 等主轴接口),测量时由主轴带动测头接触工件表面获取坐标数据。其特点是测量范围大(可覆盖整个加工区域),精度高(重复精度通常达 2-5μm),能满足绝大多数工件的在线测量需求。
刀具测头:固定在机床工作台或刀塔旁,专门用于刀具测量。无需占用主轴,可在换刀后快速完成刀具参数检测,部分型号还具备 “刀具破损检测” 功能(如通过接触或激光判断刀具是否断裂),适合批量加工中频繁换刀的场景。
2. 按触发原理分
接触式测头(主流):通过测头探针与工件 / 刀具的物理接触触发信号,抗干扰能力强(不受切削液、粉尘影响),是金属加工的首选类型。核心结构包含 “触发机构”(如钢球、弹簧片)和 “传感器”(如电感、光学传感器),接触时机械位移触发传感器,向数控系统发送信号记录坐标。
非接触式测头(特殊场景):通过激光、光学影像或涡流效应实现无接触测量,适用于易变形工件(如薄壁件、软质材料,避免接触导致的变形)或高速批量检测场景。但缺点是易受切削液、工件表面反光影响,精度通常低于接触式(重复精度约 5-10μm)。

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