机床测头工作原理详解：从接触到控制的全过程

一、机床测头的定义

机床测头是一种连接在数控机床主轴或工作台上的测量组件，用于检测工件或刀具的位置、尺寸、形状等信息，并与CNC系统联动执行补偿与控制。

二、机床测头的工作原理步骤

1. 探头接触工件表面

测头前端的探针在程序控制下缓慢向工件接近，并接触目标表面。

2. 内部结构触发信号

接触后，探针偏移引起内部三点弹簧系统动作，或触发光电、电容式感应器，产生信号。

3. 信号传输至控制系统

信号通过无线、有线或红外方式传输至探头控制器，再传至数控系统。

4. 系统记录坐标与处理数据

CNC系统接收信号后记录坐标点，并与程序指定点对比，生成误差数据。

5. 执行自动补偿或报警

根据测量结果，系统可自动调整加工路径，或在超差时停止加工并提示报警。

三、测头的类型及原理差异

- 主轴测头：用于工件定位、找边、检测尺寸

- 对刀测头：用于刀具长度、半径、磨损检测

- 非接触式测头：如激光测头，适用于高速主轴和微型刀具

四、结语

机床测头通过精准触发、稳定信号传输和智能控制，实现了从“检测”到“控制”的闭环。它是现代智能加工系统的“神经元”，理解其工作原理，是提升制造质量的基础。