科学技术的高速发展推动制造业向着高精度、高效率方向迈进,在航空航天、船舶制造、汽车制造、模具制造等领域加工工艺更加复杂和精密。在加工过程中加入检测技术,通过检测结果对后续工艺做出调整和改进,对提高加工效率和加工质量、降低制造业的成本至关重要。超声波具有良好的穿透性和方向性,超声检测是制造业中应用非常广泛的无损检测技术。随着科学的发展和微电子技术的不断创新,将超声检测和在机检测技术相结合的在机超声测厚是一种可以应用于数控加工过程中的高效测量方式,有着广泛的应用前景。五轴机床在机超声测厚系统解决结构件加工过程中恶劣环境下的壁厚快速自动测量问题,替代人工操作实现壁厚原位直接测量,提高测量效率,保证加工质量,为结构件加工自动化生产线提供技术支持。五轴机床在机超声测厚系统的电源管理与数据传输成为研究人员必须面对和亟待解决的关键问题,本文的研究工作主要有:(1)针对测量装置的特殊工作环境和功能需求,研究合适的电源管理技术。电源源管理技术影响着系统运行的续航时间、可靠性和稳定性,关系系统实现与维护的成本,同时还制约着系统的集成度、小型化。主要有研究探头高压激励、系统触发和完成测量后的关断方法,内置锂电池的电量检测和远程监控技术,根据电路中各个模块的电压需求利用线性稳压电源、开关电源技术实现合适的电压变换。(2)根据五轴数控机床的特殊加工环境和数据传输的要求,研究五轴数控机床在机超声测厚系统与上位机之间的数据传输的技术。在复杂加工环境下实现数据的可靠传输,涉及到功耗、信号传输稳定性、通信距离等问题。采用低功耗蓝牙技术,研究加工环境对蓝牙通信稳定性影响;针对天线不同安装方向和不同金属圆筒开孔方案下的天线辐射场进行分析,优化装置圆筒的开孔方案,提高数据传输的稳定性。(3)基于对电源管理和数据传输方案的研究,设计测量装置的机械结构,研究装置的防水防油问题,实现测量装置的机械结构和软硬件集成,完成五轴机床在机超声测厚系统在真实环境下测量实验,对测量结果进行分析。