数控刀架是数控车床的重要功能部件,它在一定程度上标志着数控车床的技术水平,并且与加工精度和生产效率密切相关。理想刀架每旋转一个工位都应与上一个工位所处位置重合,但由于自身制造误差的存在,不可能完全重合,这就大大影响了工件的加工精度。数控刀架的性能好坏通常通过其重复定位误差及转位误差体现。传统的误差测量方法通常采用人工打表法,其测试速度慢、定位困难、测量结果准确度较低。为了提高国产数控机床整体运行的可靠性、稳定性及效率,研制快速、准确的数控刀架误差测量系统势在必行。本文研究了数控刀架重复定位误差及转位误差的快速测量方法,采用半导体激光器作光源、硅光电池作为光电检测器,利用非接触光电式测量方式完成了基于单片机控制的数控刀架误差测量。探讨了光源及光电检测、电源电路、测量放大电路、数控刀架与单片机接口电路的设计,单片机作为系统的中枢探讨了单片机的硬件、程序及单片机与PC机通讯接口的设计的方法,应用了一种提高AD分辨率的方法。在此基础上,采用Visual C++语言编写了计算机控制软件,设计了软件的数据采集和数据分析功能模块,在数据采集中设置了串口设置、数据采集、实时显示功能,在数据分析中设置了数据调入、数据录入、故障分析功能。计算机控制软件作为系统的软体,可通过通讯电缆远距离与上位机进行数据交换,进行实时控制、故障分析等。数控刀架误差测量系统,可构成独立的智能化系统直接应用于工作现场环境中,对刀架的重复定位误差和转位误差进行测量,又可与计算机通讯完成进一步的数据处理,从而能够找出数控刀架工作的薄弱环节、提出改进方案,有利于实现可靠性增长,是提高刀架质量的有效途径。