航空航天和醫療器械領域都極努力地推動電火花（huā）機（EDM）在線測量的發展，原因在於這些行業的工廠（chǎng）需要嚴格按照工藝（yì）認證要求進行運作。在這個過程中，他們必須記錄下包括（kuò）電火花線（xiàn）切割在內的所有製造及加工過程。

    對於醫療器械製造廠（chǎng），EDM線切割可以滿足批量不斷變小（xiǎo）、形狀日益複雜的工件進行精（jīng）確加工的需求，而航空製造廠則（zé）采用EDM線（xiàn）切割切割大（dà）尺寸的重型複雜部件。但是，將這（zhè）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險，因此延長了部件整個加工周期。

     EDM線切割機裝配了（le）在線測量裝置後，工廠可以在EDM加（jiā）工前後進行（háng）檢驗（yàn）、確認部件，無需從機器上取下部件。同（tóng）樣，最近開發的EDM線切割機接觸（chù）式探頭在線測量係統使得機床可以（yǐ）讀出探頭數據、理解邏輯語句。這意味著機床可以測量布滿工作台的經過切割的零部件，標識出那些可以移除的處於公差範圍內的零部件，還可以送回那些需要重（chóng）新（xīn）切割（gē），使之符合公差要求的（de）部（bù）件。另外，未來（lái）裝配了氣動夾頭夾（jiá）持接觸式探頭後（hòu），整個流程可以不需要操（cāo）作工的幹預。

     需要注意的是，實際上，通過利用線（xiàn）電極材料的電脈衝，EDM線切割機一直都能進行（háng）在線探測。但是，當機床利用這種電極絲進行（háng）測量（liàng）時，工廠隻能進行有限的測量，如（rú）找到中心、邊緣和角落。這個過程（chéng）不能標識壁的平直度或測量部件的其他輪廓。

     同樣，采用電極絲（sī）測量，探頭（電極絲）和工（gōng）件（jiàn）之間會存在一個縫隙，使得接觸時能產生電火花。這種探測方式的精度相當高（可達±0.0001"），但是會有其他（tā）一些變數（shù），如部件上（shàng）的毛刺、髒（zāng）汙和其他可能落在電極（jí）絲和工件之間的顆粒，使結果產生偏頗（pō），從而造成讀數誤差。

     對於（yú）精密的工業加工，工廠主要采用（yòng）EDM線切（qiē）割在線（xiàn）測（cè）量驗證（zhèng）工件的切割正確性，並滿足關鍵部件輪（lún）廓參考點（diǎn）。不幸的（de）是，這種探測/測量水平不可能用EDM電極線來（lái）作為探頭，主要原因在於電極線隻能（néng）測量部件輪廓（kuò）的最高點。

    另外，即便利用電極線探（tàn）頭可以實現這種先進的探測，但在（zài）航空和醫療領域，都不能接受這種測量方法。主要（yào）是因（yīn）為當測量（liàng）關鍵部件時，EDM電（diàn）極線產生（shēng）的電脈衝/火花會在（zài）部件上形成印記，從而影響部件的整體性。

    另一（yī）方麵，使（shǐ）用圓形藍寶石球這種傳統探頭，接觸點會很細小，不（bú）會對工件產生任何損害。而且，由於（yú）接觸點非常細小，正（zhèng）好接觸到殘渣或障礙物的可能性也非常低。

     除了航空和醫療行業（yè）的嚴格要求外，由於EDM電極絲探測的天然局限，使得很多EDM製造（zào）商，包括阿奇夏米（mǐ）爾，努力開發新的產品，將準確接（jiē）觸（chù）的探頭結合到EDM絲線切割工藝中。另外，在線接觸式探測與傳統工具（jù）機甚（shèn）至（zhì）是（shì）辛克型電火花成型加工相結合（hé）並（bìng）沒有任（rèn）何新意，但是將（jiāng）其用到EDM線切割上則是一種新的能力。完成任務所需的（de）所（suǒ）有單個技術（shù）組件都已經具備，但是（shì）需要多年的開發才能準確地知道，如何才能將這種探頭融（róng）入到EDM線切割中，進行有效的在線接觸式測量。
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     DM OEM製造商們克服了兩大障礙。一個是機械方麵的難題，即如何裝配夾具，把探頭夾持在EDM頭部；在控製方麵，探頭的功（gōng）能必須與機床的CNC係統整合。

     機械（xiè）挑戰

     大多數EDM頭部的設計不能（néng）支撐很大（dà）的重量，在頭（tóu）部一側裝配（pèi）實際的（de）工具夾具會產生不平衡，影響EDM線切割（gē）加工。幸運的是，有些品牌如GF阿奇夏米爾推出的EDM線切割機床，帶有很堅實穩（wěn）固的頭部（bù），可裝配夾具，同時不會犧牲機床性能。

     機械方麵的另一（yī）個難題是，需要能夠伺服驅動Z軸（zhóu），這在EDM線切（qiē）割中並不需要。在線接觸式測量需要機（jī）器可以Z軸伺服驅動（dòng），這樣探頭可以往下測量工件，結束後向上退出。但是，最重要（yào）的是，這種方式可以沿著Z軸（zhóu）方向，對任（rèn）何點進行（háng）測（cè）量和記錄，測量壁厚即用這種方式進行。

     包括阿奇夏米爾在內的（de）大多數EDM OEM廠商，都可以通過在設備上配置Z軸伺服驅動能力來（lái）解決這個難題（tí）。因為許多這些廠商已經開發出辛克型EDM用伺服驅動係統，對這些（xiē）Z軸係（xì）統以及如何使用探測器有了廣泛的了解。另外，這些現有的知識也有助於將傳統測量技術應用於EDM線切割機（jī）的CNC係統。

     控製難題

     在線接觸式測量技術要求EDM線（xiàn）切割機的（de）CNC係統有能力補償接觸式探針與機器頭部兩個（gè）不同中心線的位置。業內（nèi）很多機器都有這種補償能力，因此也就不成問（wèn）題。

     針對這一問題，阿奇（qí）夏米（mǐ）爾開（kāi）發出（chū）補（bǔ）償糾正（zhèng）功能。通俗而言，在標定後，機器的控製係統能夠準確知道電火花絲線中心（xīn）線和X-Y軸線上探測器的（de）中（zhōng）心位置。在探測（cè）器進入位置進行測量時，控製係統就可以對這個距離進行補償。

     對於EDM線切割在線測量控製係統而言，主要的（de）挑戰是，設備對部件輪廓的關鍵點進行（háng）測量時，缺乏特定的周期。

     阿奇夏米（mǐ）爾的（de）解決方案是，在機器的控製係統內部采用宏程序B編程。這種程序命令機器按照規定的位（wèi）置移動，在X、Y、Z軸上進行測量，采集原來與EDM線切割工藝不相關的關鍵點的數據。

     利（lì）用探（tàn）測到的數據，機器可以數（shù）學（xué）方程（chéng）生成報告（gào），驗證部（bù）件（jiàn）切割前實際定位是否正確。報告同時顯示，在切割後，所需測量部件關鍵點的尺寸或公差符合要求。

     宏程（chéng）序B編程（chéng）使用了邏輯語句（jù），EDM線切割機的（de）CNC可以（yǐ）讀出（chū）“如果-那麽”這樣的程序語句。如，如果（guǒ）特（tè）定工件的幾乎（hū）尺寸還沒有按照規定切削到位，CNC就會命（mìng）令（lìng）機器返回到（dào）那個部位進（jìn）行重（chóng）新切割，直至達（dá）到規定要求。

     你知道嗎（ma）？

     EDM可以加（jiā）工任何硬度（dù）的導電材料（liào），加工精（jīng）度可達0.001mm，不需要進行機械動作。由於具有這樣的特性，EDM成為模具和工具製造的（de）關鍵技術之一。

     這種係統內的高度邏輯不僅讓用戶了解到部件已經按照規（guī）定尺寸切削完畢，可以移（yí）除，而且機器還可以按照測量的數據進（jìn）行自我修正。機器的這種能力堪稱（chēng）為最重大的成就，對“無人（rén）”生產將產生重大影響，並會持續推動EDM線切割在線測量需求的發（fā）展。

     自動接觸（chù）測量

     目前，機械夾具一般由人工安裝，用以夾持EDM線切割機的在線測量（liàng）探頭。但是，采用了氣動卡盤後（hòu），可采用（yòng）機器人更換（huàn）工具，將探測（cè）器（qì）自動裝卸到EDM線切割機上。

     現今大多數工（gōng）廠都會安排工人進行部件審核。一名機器操作工將（jiāng）裝上探測（cè）器，測量部（bù）件，取下探測器，啟動開車按鈕，繼（jì）續切割。切割後，再裝上探測器，運行宏程序B編程，對部件的關鍵點進行測量。然後機器會標識出，哪些部件符合規格要求，哪些需（xū）要再次切割。

     就技術而言，完成無人EDM線切割（gē）工作，包括自動在線進行常規測量在內的所需組件都已成為必備。但是，目前還很少有行業需要達到那種先進的水平。

     光學：另一種方（fāng）法（fǎ）

     除了接觸式測量，還有其他在線測量方法。如光學係統。它不（bú）“接觸”部（bù）件，而是記錄部（bù）件的圖像，進行檢驗。這樣的（de）係統對（duì）於精（jīng）密製造領域需（xū）要測量精細部位的（de）部件特別（bié）有利。

     采用阿（ā）奇夏米爾（ěr）的光學係統後，製造廠商可以方便快捷地測量部件。在光（guāng）學器係統前，配置了那種非常複雜精細的夾具，用來夾住部件，進行準確測量。另（lìng）外，還需要確（què）定部件的位置，而（ér）采用EDM電極絲測量（liàng）會比實際切割部件所花費的時間更長。舉例來說，如果切割花費了（le）3小時，測量可能需（xū）要10小時。而（ér）采用了光學（xué）係（xì）統後，一瞬間的圖像就可以（yǐ）標識清楚部件的軸向度、中（zhōng）心、切割起始（shǐ）點。

    不管是光學係統，還是機械係統，都有各（gè）自的優點。光學係統可以快速測量已經切割好的部件（300點/秒），而探頭測量方法則需要實際移動並接觸到那些測量點。但是，探頭測量方法可以測量部件頂部、中部和底（dǐ）部的腔。光學係統隻能記錄（lù）部件的二維圖像（xiàng），不能測量諸如有角度（dù）的側壁等部位。