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想一想數控加工設備的數字化界面，以及加工時操作人員與機床設備的人機交互。機床操作者利用小鍵盤和計算機來運行加工程序，并用數字量具和坐標測量機來測量零件。根據定義，CAD/CAM工作是以數字化方式來完成的。機床數控系統采用的是數字顯示屏。大多數刀具預調儀（即使是沒有視覺測量系統的簡易型預調儀）的顯示屏都是數顯屏。孔徑量規（無論是氣動量規還是三點接觸式量規）都是數字式量規。雖然一些“老前輩”偶爾還會炫耀一下內徑千分尺的用法，但為了提高測量速度和精度，大多數測量設備都已實現了數字化。
“數字”已成為金屬切削加工的通用語言。數字化的主要優勢是具有更高的精度。數字讀數不會產生主觀誤差。而正是這一優勢使數字鏜頭應運而生。雖然近十年來，數字鏜頭已發展成為一項成熟技術，但迄今為止，仍然遠遠沒有普及應用。
通過在鏜頭上增加一個能清晰顯示鏜孔直徑增量變化的數字顯示窗（DRO），數字鏜頭就能彌合數字測量技術與現有鏜刀系統之間的技術差距。因此，當操作人員對被加工孔進行測量，并在其測量裝置的DRO上讀出孔徑偏小0.01mm時，他只需將鏜頭數顯窗清零，并將數字顯示的直徑讀數值調節到“+0.01mm”即可。
對于公差要求極為嚴格的鏜削加工，模擬式孔徑微調系統的缺點是人為出錯的幾率相對較高（尤其是當調節孔徑的撥盤細分值達到0.013mm時）。此外，當需要對該細分值作進一步細分時，游標尺標記系統會使孔徑的調節復雜化。此時，為了實現孔徑的微調，操作人員并不只是將撥盤從一個細分值撥到另一個細分值，而是必須同時跟蹤兩套不同的標記系統，這樣很容易出錯。
當然，使用數字鏜頭時，操作人員也有可能將讀數值中0的個數搞錯（如將0.0005誤看成0.005），但出現這種失誤的幾率要遠遠小于在沒有讀數窗的模擬鏜頭上通過撥盤標記調節孔徑時出錯的幾率。
不過，模擬鏜頭技術還不會就此 “壽終正寢”，因為對于大部分精度要求較低或中等精度要求的鏜削加工來說，模擬鏜頭仍然非常有效。總體來看，目前只有極少數加工車間迫切需要向數字鏜頭升級轉型，而大多數加工車間還需要很長時間才會步其后塵，因為數字鏜頭的成本要比模擬鏜頭高60％—80％。
盡管如此，隨著老式鏜頭到了需要更換的報廢期，以及更多操作人員逐漸習慣了數字鏜頭調節孔徑的優點，在一些數字鏜頭的優勢特別明顯的加工領域，最終將會出現向全部采用數字鏜頭轉型的轉折點。但是，這種變化并不會僅僅因為這是行業發展方向而很快發生。
圖1 在金屬切削和機械加工中，“數字”已成為真正的共同語言，這一事實遲早會對數字鏜頭的選用產生影響
數字鏜頭的優勢
顯而易見，數字鏜頭比模擬鏜頭更易于使用。對于公差要求非常嚴格的鏜削加工，數字鏜頭清晰顯示切削刃實際位移量的能力意味著操作者無需因擔心回程誤差而不斷進行精度校驗。雖然將度盤螺釘或調節環轉動到某個特定刻度的套筒螺釘調節方式精度相當高，而且仍然具有可行性，但如果對鏜頭維護不當，也有可能產生回程誤差。
回程誤差是指孔徑調節輸入量與鏜刀座實際輸出量之差。操作者在一個已磨損或使用不正常的模擬鏜頭上轉動調節環或撥盤時，有可能在刀具預調儀上看不到鏜刀切削刃有任何直徑變化——即使調節環已轉動了幾個位點，或撥盤已轉過了幾個刻度。
雖然刀具預調儀對于鏜刀的初始設置必不可少，但鏜削加工往往還需要通過試切進行調試，這種精確調試是將鏜刀裝到機床主軸上完成的。如果鏜頭存在回程誤差，操作者就要對在機床主軸上調試鏜刀的結果保持警惕。這種在機調試方式比較耗費時間，如果鏜桿在機床主軸上的夾持位置與其在預調儀主軸上的夾持位置不完全一致，調試精度也可能會大打折扣。
由于數字鏜頭系統是直接測量鏜刀座的位移量，因此調節輸入機構本身對其沒有太大影響，操作者總是能從數顯屏上獲得真實的直徑讀數值。它無需測量通過調節環或撥盤輸入的刀座名義位置——數顯屏顯示的是刀座的真實位移距離。
圖2 Kaiser的310 EWD系列數字鏜頭的測量系統能顯示刀座的精密直線運動，可實現0.001mm的孔徑調節
不會影響易用性
如果一個加工車間正在考慮用數字鏜頭替換模擬鏜頭，最好選擇那些無需更換任何附件就能實現簡單互換的數字鏜頭。不過，仍然需要進行技術咨詢，以確保這種鏜頭適合自己車間的加工條件。如果用戶在更換數字鏜頭時不是采用直接互換方式，還需要進行額外編程或修改程序，就可能有違提高易用性的初衷。
例如，大昭和精機（BIG Kaiser Precision Tooling）公司的112 EWD、310 EWD和318 EWD型數字鏜頭都有與其對應的模擬鏜頭，它們具有相同的鏜削范圍、切削參數和內冷卻功能。因此，操作者只需進行很少編程（或完全無需編程），就能將模擬鏜頭更換為數字鏜頭。這三個系列數字鏜頭所使用的附件（如鏜桿和刀夾）都與其對應的模擬鏜頭完全相同。
圖3 Kaiser新推出的112 EWD 2-54系列數字精鏜頭有一個內置數顯屏，使操作者能快速調節孔徑。該鏜頭與EWN 2-50XL系列模擬鏜頭采用相同的附件，也具有內冷卻功能，并能在最高20,000r/min的主軸轉速下工作
數字鏜頭可使操作者在調節孔徑時更有把握，調整速度也更快。在進行0.10mm或0.13mm的孔徑調節時，與在鏜頭撥盤上進行細分計數相比，在數顯屏上直接讀取調節值要簡單和容易得多。
數字鏜頭的投資回報不僅來自于在主軸上調節孔徑時可以節省時間，而且還來自于調整精度的提高，它有助于防止因調節出錯而導致零件報廢。迄今為止，一些對精度要求嚴苛的高端零件加工車間對數字鏜頭最感興趣。
盡管數字鏜頭具有明顯的優勢，但該技術還遠未普及。不過，隨著制造業和加工技術的“數字化”程度不斷提高，終將實現數字鏜頭從只有少數領先車間使用到成為常規主流產品的轉變。
