王立成 黄信达 丁 汉

华中科技大学数字制造装备与技术国家重点实验室，武汉，430074

0 引言

原位检测系统通常是指基于数控机床本体的多轴坐标测量系统，它在不重复装夹情况下可对被加工零件进行在机测量。采用原位检测技术可以及时发现加工误差，并据此修正加工工艺参数，对零件进行补加工；同时可避免零件加工和测量在不同设备上进行而产生的重复定位误差和工时耗费，因此受到了研究者的重视，并得到越来越多的应用［1－4］。该系统在大型工件、复杂曲面或多表面工件制造中的应用需求更为迫切。

由于原位检测时的环境较为恶劣，且影响测量精度的因素众多，所以原位检测系统的测量精度控制比坐标测量机的测量精度控制更困难。目前，原位检测系统一般采用触发式测头，针对触发式测头精度的研究主要集中在坐标测量机检测环境下的测头预行程误差分析［5－8］和测头半径补偿［9－11］两个方面，但考虑到原位检测所处环境的复杂性，对其中测头精度的分析和误差补偿技术的研究有待进一步深入。本文通过分析和实验，对原位检测系统中的触发式测头进行了校准，并提出了一种基于在线标定技术的测头半径补偿方法。

1 原位检测系统的构成与工作流程

本文涉及的零件原位检测实验平台由MIRKON五轴加工中心、Reinshaw OMP40测头系统及DelCam/PowerInspect自动原位检测软件构成。利用该平台，可以对已加工零件进行原位测量，获取被测对象的几何信息，在此基础上，自主开发用于测量误差补偿、形状误差评估和加工误差修正等工艺过程的算法，来解决复杂零件制造过程中出现的问题，实现复杂零件的加工－测量一体化。……