在數(shù)控銑削中，一些非線性曲線或曲面，不能用程序來進(jìn)行函數(shù)表達(dá)式處理，而采用仿形數(shù)控機(jī)床的成本更高，數(shù)字仿形介于兩者之間。

　　采樣期間，測頭沿Z軸向下移動(dòng)，直到接觸到模型曲面，然后向上移動(dòng)，離開模型并重置?？刂破饔涗浽摬蓸狱c(diǎn)的坐標(biāo)值。所以測頭是系統(tǒng)的重要組成部分。

　　一、產(chǎn)生測頭探測錯(cuò)誤的原因及后果

　　測頭通常由測量桿和測量體組成，接口電路對(duì)信號(hào)進(jìn)行放大。試驗(yàn)體內(nèi)有常閉觸點(diǎn)和彈性件。為了使測頭正常工作，必須在外部向接口電路提供+24VDC電源，并放置在定位中心，不得接觸被測工件。當(dāng)這些條件得到滿足時(shí)，探測器就可以開始工作了。當(dāng)測頭接觸被測工件時(shí)，會(huì)偏離定位中心，然后發(fā)出開關(guān)斷開信號(hào)。當(dāng)測頭離開與工件接觸點(diǎn)時(shí)，在彈性件的作用下返回定位中心，發(fā)出開關(guān)閉合信號(hào)，進(jìn)行下一次測量。

　　當(dāng)測頭離開工件時(shí)，如果不能站起來回到定位中心，開關(guān)不能閉合。此時(shí)，需要外力觸碰測量桿進(jìn)行復(fù)位，以便下一次測量。當(dāng)對(duì)模型進(jìn)行采樣時(shí)，探針移動(dòng)頻繁，因此不可避免的是彈性部分不能立即將探針返回到定位中心。這是因?yàn)橐瓿梢粋€(gè)型號(hào)的采樣過程，測頭一般需要連續(xù)測頭10000次以上，測頭的技術(shù)指標(biāo)允許誤差率為千分之一。在取樣過程中，如果出現(xiàn)上述現(xiàn)象，可能會(huì)產(chǎn)生以下兩種后果：

　　(1)測頭離開模型表面后不能自動(dòng)復(fù)位，此時(shí)控制器始終認(rèn)為測頭仍與模型表面接觸，Z軸就會(huì)持續(xù)向上運(yùn)動(dòng)，直到通過Z軸回零開關(guān)碰到軟件限位后才中斷采樣。

　　(2)在采樣過程中，側(cè)頭離開模型表面后沒有立即復(fù)位，而在沒有外力的作用下，在某一隨機(jī)位置復(fù)位。這時(shí)控制器所讀入的采樣點(diǎn)坐標(biāo)值為該隨機(jī)點(diǎn)的坐標(biāo)值。盡管出現(xiàn)這種情況不會(huì)中斷采樣，但會(huì)在加工程序中出現(xiàn)誤差點(diǎn)即毛刺點(diǎn)，如圖1所示。這在鏡象加工(凹凸模)中是很危險(xiǎn)的。它既影響加工精度又有損壞工件的危險(xiǎn)性。因此必須剔除這些錯(cuò)誤點(diǎn)，并進(jìn)行校正。

　　(3)考慮適應(yīng)一般切削加工，在鏜桿圓周180°范圍內(nèi)，避開α=β/2和α= 90°+β/2這兩個(gè)不穩(wěn)定區(qū)域，安排兩個(gè)鏜刀頭進(jìn)行加工，可以充分發(fā)揮鏜削加工的能力。

　　二、校正測頭自動(dòng)復(fù)位

　　FACOR 8030的輸入/輸出接口中，Z軸回零輸入信號(hào)是在控制器處于回零方式下，Z .軸壓到回零開關(guān)，輸入+24VDC,使Z軸回零信號(hào)有效，控制器才執(zhí)行回零動(dòng)作。條件程序段輸人信號(hào)是當(dāng)+24VDC 輸人時(shí)，信號(hào)有效，去執(zhí)行程序中的條件程序段。根據(jù)上述兩個(gè)輸入信號(hào)的特點(diǎn)，它們不可能同時(shí)有效，所以將兩個(gè)信號(hào) 并聯(lián)，接在回零開關(guān)上，并在壓到回零開關(guān)時(shí)斷開測頭電源，如圖2所示。

　　在切削矩形螺紋時(shí)，耦合效應(yīng)和切削力滯后效應(yīng)綜合起主導(dǎo)作用，在切削普通外圓時(shí)，再生效應(yīng)和耦合效應(yīng)綜合起主導(dǎo)作用，在這兩種情況下,工藝系統(tǒng)的小剛度主軸方位只需避開α=β/2和α= 90°+β/2這兩個(gè)不穩(wěn)定區(qū)域。

　　三、任意位置校準(zhǔn)測頭自動(dòng)復(fù)位

　　在采樣過程中，當(dāng)測頭隨機(jī)復(fù)位，加工程序出現(xiàn)誤差值時(shí)，可采用軟件方法解決。即根據(jù)復(fù)制模型的具體形狀，在采樣程序開始時(shí)給出相鄰兩點(diǎn)Z坐標(biāo)變化的最大允許值，并將各采樣點(diǎn)的Z值與上次進(jìn)行比較。如果超過最大允許值，則返回上一個(gè)點(diǎn)，然后再次對(duì)有誤差的點(diǎn)進(jìn)行采樣。

　　采用上述排除校正方法，并對(duì)多個(gè)實(shí)際模型(包括人像、化妝品瓶等非線性模型)進(jìn)行采樣，并利用復(fù)制上的程序進(jìn)行自動(dòng)生成、凹凸反求模具加工、縮放處理，雖然在采樣過程中出現(xiàn)了十幾次測頭不能自動(dòng)復(fù)位和隨機(jī)位置復(fù)位的現(xiàn)象，但在自動(dòng)生成的加工程序中全部被校正(剔除)。