航空航天和醫(yī)療器械領(lǐng)域都極努力地推動電火花機（EDM）在線測量的發(fā)展泳唇，原因在于這些行業(yè)的工廠需要嚴(yán)格按照工藝認(rèn)證要求進行運作谓蹂。在這個過程中，他們必須記錄下包括電火花線切割在內(nèi)的所有制造及加工過程稠眠。

對于醫(yī)療器械制造廠惨槐，EDM線切割可以滿足批量不斷變小、形狀日益復(fù)雜的工件進行精確加工的需求碱暗，而航空制造廠則采用EDM線切割切割大尺寸的重型復(fù)雜部件瘤褒。但是，將這些類型的工件取下機床進行檢驗和驗證顯著提高了出錯的風(fēng)險杖户，因此延長了部件整個加工周期悲组。

EDM線切割機裝配了在線測量裝置后，工廠可以在EDM加工前后進行檢驗包归、確認(rèn)部件锨推，無需從機器上取下部件。同樣公壤，最近開發(fā)的EDM線切割機接觸式探頭在線測量系統(tǒng)使得機床可以讀出探頭數(shù)據(jù)换可、理解邏輯語句。這意味著機床可以測量布滿工作臺的經(jīng)過切割的零部件厦幅，標(biāo)識出那些可以移除的處于公差范圍內(nèi)的零部件沾鳄，還可以送回那些需要重新切割，使之符合公差要求的部件确憨。另外译荞，未來裝配了氣動夾頭夾持接觸式探頭后，整個流程可以不需要操作工的干預(yù)休弃。

需要注意的是吞歼，實際上圈膏，通過利用線電極材料的電脈沖，EDM線切割機一直都能進行在線探測浆熔。但是本辐，當(dāng)機床利用這種電極絲進行測量時，工廠只能進行有限的測量矢匾，如找到中心懂崭、邊緣和角落。這個過程不能標(biāo)識壁的平直度或測量部件的其他輪廓区戚。

同樣处淘，采用電極絲測量，探頭（電極絲）和工件之間會存在一個縫隙挣堪，使得接觸時能產(chǎn)生電火花栈眉。這種探測方式的精度相當(dāng)高（可達±0.0001"），但是會有其他一些變數(shù)豁惨，如部件上的毛刺榛架、臟污和其他可能落在電極絲和工件之間的顆粒，使結(jié)果產(chǎn)生偏頗烂辟，從而造成讀數(shù)誤差唤鳍。

對于精密的工業(yè)加工，工廠主要采用EDM線切割在線測量驗證工件的切割正確性哨叙，并滿足關(guān)鍵部件輪廓參考點恕刘。不幸的是，這種探測/測量水平不可能用EDM電極線來作為探頭抒倚，主要原因在于電極線只能測量部件輪廓的最高點褐着。

另外，即便利用電極線探頭可以實現(xiàn)這種先進的探測托呕，但在航空和醫(yī)療領(lǐng)域含蓉，都不能接受這種測量方法。主要是因為當(dāng)測量關(guān)鍵部件時项郊，EDM電極線產(chǎn)生的電脈沖/火花會在部件上形成印記谴餐，從而影響部件的整體性。

另一方面呆抑，使用圓形藍寶石球這種傳統(tǒng)探頭，接觸點會很細小汁展，不會對工件產(chǎn)生任何損害鹊碍。而且，由于接觸點非常細小食绿，正好接觸到殘渣或障礙物的可能性也非常低侈咕。

除了航空和醫(yī)療行業(yè)的嚴(yán)格要求外选浅，由于EDM電極絲探測的天然局限，使得很多EDM制造商庇讥，包括阿奇夏米爾尚技，努力開發(fā)新的產(chǎn)品，將準(zhǔn)確接觸的探頭結(jié)合到EDM絲線切割工藝中润沸。另外潭耙，在線接觸式探測與傳統(tǒng)工具機甚至是辛克型電火花成型加工相結(jié)合并沒有任何新意，但是將其用到EDM線切割上則是一種新的能力燥箍。完成任務(wù)所需的所有單個技術(shù)組件都已經(jīng)具備都宅，但是需要多年的開發(fā)才能準(zhǔn)確地知道，如何才能將這種探頭融入到EDM線切割中朦晋，進行有效的在線接觸式測量愧橄。 EDM OEM制造商們克服了兩大障礙。一個是機械方面的難題周狱，即如何裝配夾具瘪期，把探頭夾持在EDM頭部；在控制方面稿辙，探頭的功能必須與機床的CNC系統(tǒng)整合昆码。

機械挑戰(zhàn)

大多數(shù)EDM頭部的設(shè)計不能支撐很大的重量，在頭部一側(cè)裝配實際的工具夾具會產(chǎn)生不平衡邓深，影響EDM線切割加工未桥。幸運的是，有些品牌如GF阿奇夏米爾推出的EDM線切割機床芥备，帶有很堅實穩(wěn)固的頭部冬耿，可裝配夾具，同時不會犧牲機床性能萌壳。

機械方面的另一個難題是亦镶，需要能夠伺服驅(qū)動Z軸，這在EDM線切割中并不需要袱瓮。在線接觸式測量需要機器可以Z軸伺服驅(qū)動缤骨，這樣探頭可以往下測量工件，結(jié)束后向上退出尺借。但是绊起，最重要的是，這種方式可以沿著Z軸方向燎斩，對任何點進行測量和記錄箩晦，測量壁厚即用這種方式進行。

包括阿奇夏米爾在內(nèi)的大多數(shù)EDM OEM廠商树吏，都可以通過在設(shè)備上配置Z軸伺服驅(qū)動能力來解決這個難題淀甘。因為許多這些廠商已經(jīng)開發(fā)出辛克型EDM用伺服驅(qū)動系統(tǒng)缚粮，對這些Z軸系統(tǒng)以及如何使用探測器有了廣泛的了解。另外风镊，這些現(xiàn)有的知識也有助于將傳統(tǒng)測量技術(shù)應(yīng)用于EDM線切割機的CNC系統(tǒng)囊叛。

控制難題

在線接觸式測量技術(shù)要求EDM線切割機的CNC系統(tǒng)有能力補償接觸式探針與機器頭部兩個不同中心線的位置。業(yè)內(nèi)很多機器都有這種補償能力满颂，因此也就不成問題学蟀。

針對這一問題，阿奇夏米爾開發(fā)出補償糾正功能铁厌。通俗而言褂苔，在標(biāo)定后，機器的控制系統(tǒng)能夠準(zhǔn)確知道電火花絲線中心線和X-Y軸線上探測器的中心位置惹模。在探測器進入位置進行測量時贩贵，控制系統(tǒng)就可以對這個距離進行補償。

對于EDM線切割在線測量控制系統(tǒng)而言灵妨，主要的挑戰(zhàn)是解阅，設(shè)備對部件輪廓的關(guān)鍵點進行測量時，缺乏特定的周期泌霍。

阿奇夏米爾的解決方案是货抄，在機器的控制系統(tǒng)內(nèi)部采用宏程序B編程。這種程序命令機器按照規(guī)定的位置移動朱转，在X蟹地、Y、Z軸上進行測量藤为，采集原來與EDM線切割工藝不相關(guān)的關(guān)鍵點的數(shù)據(jù)怪与。

利用探測到的數(shù)據(jù)，機器可以數(shù)學(xué)方程生成報告缅疟，驗證部件切割前實際定位是否正確分别。報告同時顯示，在切割后存淫，所需測量部件關(guān)鍵點的尺寸或公差符合要求耘斩。

宏程序B編程使用了邏輯語句，EDM線切割機的CNC可以讀出“如果-那么”這樣的程序語句游隅。如圈喻，如果特定工件的幾乎尺寸還沒有按照規(guī)定切削到位，CNC就會命令機器返回到那個部位進行重新切割腊的，直至達到規(guī)定要求爸见。

你知道嗎？

EDM可以加工任何硬度的導(dǎo)電材料吨肆，加工精度可達0.001mm迂儡，不需要進行機械動作。由于具有這樣的特性劳仿，EDM成為模具和工具制造的關(guān)鍵技術(shù)之一杰打。

這種系統(tǒng)內(nèi)的高度邏輯不僅讓用戶了解到部件已經(jīng)按照規(guī)定尺寸切削完畢，可以移除甜海，而且機器還可以按照測量的數(shù)據(jù)進行自我修正搁鞭。機器的這種能力堪稱為最重大的成就，對“無人”生產(chǎn)將產(chǎn)生重大影響饵来，并會持續(xù)推動EDM線切割在線測量需求的發(fā)展恢恼。

自動接觸測量

目前，機械夾具一般由人工安裝胰默，用以夾持EDM線切割機的在線測量探頭场斑。但是，采用了氣動卡盤后牵署，可采用機器人更換工具漏隐，將探測器自動裝卸到EDM線切割機上。

現(xiàn)今大多數(shù)工廠都會安排工人進行部件審核奴迅。一名機器操作工將裝上探測器青责，測量部件，取下探測器取具，啟動開車按鈕脖隶，繼續(xù)切割。切割后暇检，再裝上探測器产阱，運行宏程序B編程，對部件的關(guān)鍵點進行測量占哟。然后機器會標(biāo)識出心墅，哪些部件符合規(guī)格要求，哪些需要再次切割谴童。

就技術(shù)而言辖京，完成無人EDM線切割工作，包括自動在線進行常規(guī)測量在內(nèi)的所需組件都已成為必備整雷。但是克干，目前還很少有行業(yè)需要達到那種先進的水平。

光學(xué)：另一種方法

除了接觸式測量珠焦，還有其他在線測量方法讽噪。如光學(xué)系統(tǒng)。它不“接觸”部件股背，而是記錄部件的圖像渠吮，進行檢驗客止。這樣的系統(tǒng)對于精密制造領(lǐng)域需要測量精細部位的部件特別有利。

采用阿奇夏米爾的光學(xué)系統(tǒng)后僻绸，制造廠商可以方便快捷地測量部件巾甲。在光學(xué)器系統(tǒng)前，配置了那種非常復(fù)雜精細的夾具蛀醉，用來夾住部件悬襟，進行準(zhǔn)確測量。另外拯刁，還需要確定部件的位置脊岳，而采用EDM電極絲測量會比實際切割部件所花費的時間更長。舉例來說垛玻，如果切割花費了3小時割捅，測量可能需要10小時。而采用了光學(xué)系統(tǒng)后夭谤，一瞬間的圖像就可以標(biāo)識清楚部件的軸向度棺牧、中心、切割起始點朗儒。

不管是光學(xué)系統(tǒng)颊乘，還是機械系統(tǒng)，都有各自的優(yōu)點醉锄。光學(xué)系統(tǒng)可以快速測量已經(jīng)切割好的部件（300點/秒）乏悄，而探頭測量方法則需要實際移動并接觸到那些測量點。但是恳不，探頭測量方法可以測量部件頂部褥辰、中部和底部的腔。光學(xué)系統(tǒng)只能記錄部件的二維圖像麸河，不能測量諸如有角度的側(cè)壁等部位力邻。

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