随着数控技术的发展,传统的手工测量已不能满足数控加工高速高精的要求,而使用三坐标测量机在加工过程中对工件进行检测又存在需要重新装卡和检测成本高以及浪费机时等问题。为此基于数控机床的在机检测技术应运而生。在机检测是指利用数控机床的坐标系和运动控制来对工件空间坐标进行检测,以达到节省检测时间和检测成本,提高加工质量和成品率的目的。数控系统的开放程度是数控机床实现在机检测功能难易的关键,当前国内外利用开放式数控系统实现在机检测的研究还很少。为此,本论文围绕开放式数控系统中在机检测功能模块开发、检测运动控制以及检测精度等问题进行了深入研究。论文主要内容如下:1)介绍了课题研究的背景和意义以及国内外的研究现状,并借鉴坐标测量原理,提出了基本几何特征的在机检测方案,介绍了在机检测系统构成;2)介绍了开放式数控系统中在机检测功能模块的开发过程,并根据模块化设计思想采用面向对象的软件设计方法完成了程序编写和界面设计;3)对测头信号的接收与处理方式进行了分析,并据此设计了在机检测的运动控制方法,实现了自动检测和手动检测功能;4)分析了影响在机检测精度的原因,通过对标准量块的检测及对检测数据的统计对本课题所设计的在机检测系统进行了精度检定;5)提出了在机检测的测头标定方法,并通过检测实例介绍了在机检测的基本流程。结果表明,通过在开放式数控系统中添加在机检测功能模块来实现在机检测是完全可行的,且运动控制安全可靠,检测精度满足在机检测要求。