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摘  要：本文介紹了OMS-10型數控機床在線測量系統在汽車車橋加工中的應用。中國一汽解放汽車有限公司車橋分公司通過采用OMS-10型數控機床在線測量系統測量單個車橋的加工基準來保證每個工件的加工位置精度，提高了產品質量和生產效率，降低了廢品率。

1  引言

車橋是整車的主要關鍵總成部件，其質量精度水平直接決定著整車的性能和運載能力。隨著我國城鎮道路和高速公路的大力發展，人們對大型客車、卡車的運載能力要求越來越強，對性能要求越來越好。中國一汽解放有限公司車橋分公司（以下簡稱一汽車橋）是大型客車、卡車車橋的專業生產廠家之一，在車橋的加工過程中存在著一個長期沒有得到很好解決的技術難點，即車橋的主銷孔與鎖銷孔的幾何位置精度保證問題。一汽車橋最近兩年通過采用OMS-10型數控機床在線測量系統（以下簡稱OMS-10在線測量系統），改變傳統的加工工藝，從根本上避免了傳統加工工藝上的不足，徹底地解決了生產上的這個問題。

2  OMS-10在線測量系統的結構特點

OMS系列在線測量系統是哈爾濱先鋒機電技術科技開發有限公司（以下簡稱哈先鋒）生產的產品，將其安裝到數控機床上，通過測量定位部位后，可以直接反饋給數控機床精確的加工數據，有效降低了由工裝夾具故障引起的工件廢品率高問題，提高工件的加工精度，提升機床的加工速度。OMS系列在線測量系統分OMS-10和OMS-50等很多種類的產品。OMS-10在線測量系統專門用于加工中心，數控鏜、銑床等數控設備；OMS-50在線測量系統專門用于數控車床，車削中心等數控設備。現主要將OMS-10在線測量系統的結構特點作一介紹。

2.1 OMS-10在線測量系統的組成

圖1  OMS-10在線測量系統的組成

該系統主要包含硬件和軟件兩個部分（見圖1）。硬件部分：TP6C紅外通訊觸發測頭、SRA紅外信號接收器、SCA系統控制器、連接線纜、安裝架和工具包；軟件部分：標準型測量軟件包SPA或增強型測量軟件包SPA+。

2.2 OMS-10在線測量系統的功能與特點

（1）TP6C測頭的機械功能：測針三維運動，高精度復位，測針可更換，錐柄可更換，測針上測球的位置可精確調整，主體防護等級達IP67；電子功能為可選擇的休眠方式，瞬時低速旋轉啟動，多種紅外編碼信號（聯絡、觸發、低壓報警），多種燈光指示信號，內置充電電源，超低功耗技術。

（2）SRA紅外信號接收器的功能：多種信號（聯絡、觸發、低壓報警）接收及抗干擾功能，多路信號接收，多種聲、光指示信號，安裝架可萬向調節。

（3）SCA系統控制器的功能：輸出SSR兩種工作邏輯的開關量信號，一套系統可選用兩只SRA紅外信號接收器，系統具有多種信號指示，可對測頭進行智能充電，快速連接的接口面板，適合多種安裝位置的安裝。

（4）軟件系統的功能：測頭多種自動標定模式，測頭移動觸發保護功能，內、外圓的測量，凹槽、凸臺的測量，單一平面的測量，內、外拐角的測量，第四軸的測量，X-Y平面角度的測量，三點測量圓，孔中心距測量等。

該系統的主要特點是適用范圍比較廣闊，工件測量實現完全自動化，機床操作者使用方便。

3  OMS-10在線測量系統在車橋加工過程中的應用

在大型客車、卡車車橋的加工過程中，主銷孔與鎖銷孔的位置精度是一個難以保證的問題。第一，主銷孔與鎖銷孔是同一零件上空間異面（見圖2）且要求位置精度比較高的二個孔，不能在常規數控機床上實現一次裝夾加工完成；第二，零件尺寸比較大，形狀比較復雜；所以采用傳統的加工工裝定位時很難保證主銷孔和鎖銷孔之間的空間位置精度。

圖2  鎖銷孔與主銷孔空間位置關系

一汽車橋在20多年的大型車橋生產過程中采用過不同的生產工藝，無論是先加工主銷孔后加工鎖銷孔，還是先加工鎖銷孔后加工主銷孔都很難更好的保證二孔之間的位置精度問題和加工效率問題。傳統的加工工藝是在鎖銷孔中插入定位銷，依靠長直銷圓柱面與V型座的V型面配合定位（見圖3）來控制鎖銷孔與主銷孔之間的距離長度為28±0.2mm的位置精度。加工過程中操作者需要在更換工件之前及時的清理配合面之間的鐵屑、油泥等，機床夾具容易出現故障，定時對夾具進行檢測校正。導致加工單個零件時間過長，降低了生產效率，增加了生產成本。

圖3  傳統加工工藝示意圖

為了解決以上問題，一汽車橋工程人員經過充分的驗證，大膽地改革，改變傳統的加工工藝，在加工中心上安裝OMS-10在線測量系統，在加工主銷孔之前利用TP6C測頭帶直角測針實際測量鎖銷孔的中心坐標（見圖4），根據鎖銷孔的中心坐標值自動的計算出主銷孔的中心位置，從而確保了主銷孔與鎖銷孔之間的空間位置精度。由于采用了OMS-10在線測量系統，不需要操作者使用其他輔助方法節省了大量的輔助操作時間，縮短了加工時間，從而提高了機床的使用效率，提高了生產效率，有效的降低了生產成本。現在一汽車橋的幾臺加工中心上均安裝了OMS-10在線測量系統，實現了機床由剛性到柔性的轉變，加工工件的尺寸大小變化不受限制，大小批量均可生產加工的理想規模。

一汽車橋對哈先鋒的評語是：在“直角測量”之前，車間是靠插入鎖銷孔的長直銷與機床夾具的V型座上的V型配合定位，來控制鎖銷孔與主銷孔的長度尺寸28±0.2mm，實際加工工件時定位不可靠（夾具常出現故障、工件靠不嚴、有時夾鐵屑等），通過中國驕子--哈先鋒的不懈努力，解決了我公司定位不準的加工難題。

圖4  現在加工工藝示意圖

4  結語

競爭激烈的制造業中數控機床的使用普及率越來越廣，如何提高機床的使用效率，降低生產廠家的生產成本，提高企業的競爭力已經是最主要的問題。在數控機床上使用OMS系列在線測量系統，可以從根本上解決這一問題。安裝OMS系列在線測量系統是提高質量控制方法的一個行之有效的手段。