为满足客户对加工精度和效率越来越高的要求，数控机床生产厂商及用户都希望在机床上使用测头进行自动测量，这样可以方便工件的安装调整，大大缩短辅助时间，提高生产效率。机内测头主要分刀具测头和工件测头两种。西门子808D、828D、840D全系列数控系统为集成测头提供了完善的解决方案，包括人机界面、测量循环等等。本期就以工件测头为例，讲解一下西门子系统与雷尼绍测头的连接及使用。主要内容由雷尼绍公司高级培训师余旋提供，特此感谢！调试及使用过程介绍如下：

　　测头安装使用操作顺序：

　　1）接收器接线；

　　2）PLC编程；

　　3）试验测头开关与信号；

　　4）测针对心调整；

　　5）执行测量循环，完成标定、检测工作。

　　图1 雷尼绍Primo?测头系统

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　　接收器接线

　　确认机床已关闭总电源，将接收器按如图2所示的接线方法与机床各端口连接，并把接收器支架安装于预备好的机床侧面螺栓，并在电器柜中将接收器合理布线。

　　图2 接收器接线示意图

　　本文西门子系统，以828D为例，测头接线如图3所示，图中包含了有扩展NX模块时的连接情况。

　　图3 828D系统测头接线示意图

　　X122端子中的X122.13为测头接收器向机床输入跳转（测量）信号的端口，为使其正常使用，X122.14端口则须接地，此端口赛前已预设，见表1。

　　表1 测头连接所需X122引脚

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　　PLC编程

　　编辑M代码M11、M12至PLC程序控制其他空余I/O输出点Q1.1，完成测头开启、关闭动作，PLC参考程序如图4所示。

　　图4 M代码控制测头开启关闭PLC编程

　　注：本例中使用了M代码来开启和关闭测头，也可使用系统X242，X252的NCK数字输出端子来编程控制。

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　　试验测头输入、输出信号

　　梯图和线路完成后，不能直接调用测量程序进行测量，要先验证信号是否有无，如表2所示。

　　表2 测头输入、输出信号验证方法

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　　测头对心调整

　　工件测头初次组装时需要注意调整测针相对于主轴中心的偏摆量，可通过安装测头至机床主轴，手动旋转主轴上测头，使用千分表观察，分别调整两个方向上的两对顶丝，最后用适当的力拧紧，通常使测球的圆跳动值保持在0.01mm以内，见图5。

　　小型测头对心调整步骤：

　　1）分别观察相对两螺钉朝向千分表时的压表数据，两边的数据差值的一半即为即将进行的调整量；

　　2）先将压表较少的一端螺钉适当松开，再将压表较多的一端螺钉顺时针向螺纹孔内拧，同时观察千分表转过步骤一的所观察到的调整量，重复上述动作，直到两边差值小于10μm。

　　图5 小型测头测针对心调整示意图

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　　执行测量循环，完成标定、检测工作

　　第一步：测头径向标定（调用相应测量程序，选手自带D30MM-100MM环规完成测头径向精度标定）

　　第二步：环规直径测量（调用相应测量程序，使用测头测量环规直径）

　　第三步 试切件的加工坐标系设定

　　毛坯类型：带圆台的毛坯。

　　测量示意图：

　　图6 测深参数示意图

　　注意事项：

　　确认测量程序路线无误后，正式开始测量时必须保证运行每一个程序的进给倍率为100%，以确保测头标定、测量的准确性。