跟着航空、航天以及轿车等制作工业的快速开展，高精度、杂乱大型零件的加工与精度点评成为业界注重的杰出问题，一般这类工件产品需经过屡次的加工—丈量—修整，才干满意规划要求。数控机床作为一种高效、高精度的制作配备在制作企业中得到了广泛使用，并且正朝着高精度、高功率、敞开化、智能化、复合化的方向开展。复合化的方针是尽可能地在一台机床上使用一次装卡完结悉数或大部分的加工使命，以确保工件方位精度，进步出产功率[1]。加之人们对工件加工的高精度、高功率的不断寻求，与数控机床集成的在线丈量技能在实践出产中遭到广泛注重。
传统的离线丈量办法，即选用拆开移动工件的检测办法，触及二次装夹定位问题，使得加工成果和丈量成果的一致性差，导致出产周期延伸、出产功率下降。拆开移动工件的检测办法是阻止数字化制作全体功率进步的首要原因[2]。在线丈量，即加工与丈量进程均在同一设备上施行的检测办法[3]，工件经过一次装卡便可完结加工与丈量作业，避免了二次装夹定位差错，可下降丈量本钱，削减出产辅佐时刻，进步出产功率和加工精度。数控机床在线丈量技术具有采样速度快、精度高的特色，完结了工件的数字化数据收集和精度点评[4]。
与三坐标丈量机（Coordinate Measuring Machining）比较，因为数控机床在线丈量环境杂乱，差错影响要素较多，但三坐标丈量机价格昂贵，性价比与使用的广泛程度远不如数控机床[5]。因而在精度要求不是很高时，数控机床在线丈量技术更具优势。
数控机床在线丈量技术是加工丈量一体化技能的重要组成部分，可以扩展数控机床的功用，有效地进步现有机床的使用价值，确保零件的加工质量[1，6，7]。因而，数控机床在线丈量得到现代制作企业的注重和使用，具有重要的研讨和使用价值，国内外研讨人员针对此方面进行了很多的研讨作业，并在实践中进行了推行和使用[8]。
机床在线丈量组成结构
现代数控机床较之曾经在敞开性方面有了很大的提高，现代数控体系杰出的扩展性和兼容性使得一台数控机床兼具必定精度的三维坐标丈量功用成为可能[6，9-10]。如果把机床与丈量体系有机地集成起来，在零件加工的一起，又可以完结工件的在线丈量。
数控在线丈量体系组成首要包含硬件和软件两部分。相似数控加工体系，其硬件体系首要包含数控机床体系和测头体系；软件体系则是使用二次开发技能，完结相似于数控加工编程的在线丈量编程，得到驱动数控机床完结丈量的NC代码[11]。数控机床在线丈量体系的原理示意图如图1所示。
虽然数控机床在线丈量具有许多长处，但现有的在线丈量体系，大都是专用的，丈量功用单一，不能满意加工零件的杂乱性、多样性需求。在机床在线丈量体系基础上，将其与CAD体系进行集成，经过CAD体系的二次开发，完结丈量编程和仿真验证，增大了数控机床在线丈量的灵活性及作业范围，完结了规划+加工+丈量（Design-Manufacturing-Inspection，简称D-M-I）的集成。数控加工、丈量与规划三者在不同阶段的集成示意图如图3所示。
1 作业原理
在线检测体系中直接影响精度的要害部件是测头[6]，具有搜索前进的才能的触发式测头最为常用[7，13-14]，向数控体系供给触发信号以取得触发点的坐标[9，13]。测头体系最要害的一个功用是可生成程序中止指令，当测头测端与被测工件触摸时，测头体系向数控机床发送一外部中止请求（该中止请求由测头触发信号供给）。当机床操控体系接收到中止后，便经过定位体系锁存此刻测端球心的坐标值，以此来确认测端与被测工件触摸点的坐标值。测头体系检测进程如图4所示。
在线检测运动是经过输入到数控体系中的数控检测程序的操控完结的。因为数控机床选用的数控体系不同，其操控办法和编程代码等有所不同。
2 测头定位
为使数控机床可以精确、高效、快速地完结每一次的在线丈量，在一次丈量使命中需屡次丈量触发。依据测头在一次丈量进程中运动，需设定3种间隔[15]，如图5所示。
