数控机床探头工作原理：将触觉转化为数控信号的智能感应机制

数控机床探头（又称测头）是一种触发式位置感应装置，用于在工件表面接触测量，通过机械接触行为转换为数控系统可识别的电信号，实现对位、检测和反馈控制。

一、基本工作原理

1. 测针接触工件表面

 探头前端的球形测针在进给过程中接触到工件特征表面（如边缘、孔、台阶等）。

2. 内部触发机构动作

 接触后，探头内部的三点支撑结构或感应组件（应变片、电容、光电等）发生微小位移。

3. 信号生成与传输

 位移触发微动开关或传感器，产生电信号，通过无线、有线或红外方式传输至接收器。

4. 系统响应并记录坐标

 数控系统接收信号后立即停止进给，记录当前坐标作为测量数据。

5. 数据处理与补偿

 系统将测量数据用于建立坐标系、生成补偿值或判断是否合格。

二、传输方式分类

- 有线测头：通过电缆连接，稳定性高，适用于固定安装；

- 红外测头：光信号传输，适合中小型加工中心；

- 无线测头：通过无线电波传输，适合五轴、大型机床、换刀式测头。

三、典型应用场景

- 工件自动找正（边缘、中心、旋转轴）；

- 加工中在机检测（孔距、深度、平面度）；

- 加工后质量回馈分析；

- 自动补偿坐标系偏差；

- 智能化工艺闭环控制。

四、系统优势

- 响应快速，重复精度高（可达 ±1μm）；

- 可避免人工误差，提高测量一致性；

- 适合高精度、高复杂度加工场景；

- 支持自动运行，是实现无人化加工的重要环节。