數(shù)控機床的位置檢測裝置培訓(xùn)課件(已修改)
2025-01-08 16:27 本頁面
【正文】 第三章 數(shù)控機床的位置檢測裝置 第一節(jié) 數(shù)控機床中位置檢測裝置所起的作用與要求 第二節(jié) 數(shù)控機床位置檢測裝置的分類 第三節(jié) 位置檢測裝置的主要性能指標(biāo) 第四節(jié) 常用位置檢測裝置的結(jié)構(gòu)和工作原理 位置檢測裝置的 作用 與要求 位置檢測裝置是數(shù)控系統(tǒng)的重要組成部分，在第二章中我們知道：在閉環(huán)或半閉環(huán)控制的數(shù)控機床中，必須利用位置檢測裝置把機床運動部件的實際位移量隨時檢測出來，與給定的控制值 (指令信號 )進(jìn)行比較，從而控制驅(qū)動元件正確運轉(zhuǎn)，使工作臺 (或刀具 )按規(guī)定的軌跡和坐標(biāo)移動。 第三章 數(shù)控機床的位置檢測裝置 第三章 數(shù)控機床的位置檢測裝置 位置檢測裝置的作用與 要求 1）穩(wěn)定可靠、抗干擾能力強。數(shù)控機床的工作環(huán)境存在油污、潮濕、灰塵、沖擊振動等，檢測裝置要能夠在這樣的惡劣環(huán)境下工作穩(wěn)定，并且受環(huán)境溫度影響小，能夠抵抗較強的電磁干擾。 2）滿足精度和速度的要求。為保證數(shù)控機床的精度和效率，檢測裝置必須具有足夠的精度和檢測速度，位置檢測裝置分辨率應(yīng)高于數(shù)控機床的分辨率一個數(shù)量級。 3）安裝維護(hù)方便、成本低廉。受機床結(jié)構(gòu)和應(yīng)用環(huán)境的限制，要求位置檢測裝置體積小巧，便于安裝調(diào)試。盡量選用價格低廉，性能價格比高的檢測裝置。 數(shù)控機床加工精度，在很大程度上取決于數(shù)控機床位置檢測裝置的精度，因此，位置檢測裝置是數(shù)控機床的關(guān)鍵部件之一，它 對于提高數(shù)控機床的加工精度有決定性的作用 。 第三章 數(shù)控機床的位置檢測裝置 位置檢測裝置的分類 數(shù)控機床的位置檢測裝置類型很多，按檢測信號的類型可分為數(shù)字式和模擬式；按檢測量的基準(zhǔn)可分為增量式和絕對式；按測量值的性質(zhì)可分為直接測量和間接測量。對于不同類型的數(shù)控機床，因工作條件和檢測要求不同，應(yīng)采用不同的檢測方式。 1）按 輸出信號 的形式分類： 數(shù)字式 : 模擬式 : 將被測量以數(shù)字形式表示，測量信號一般為電脈沖。 將被測量以連續(xù)變化的物理量來表示（電壓相位 / 電壓幅值變化） 脈沖編碼器、光柵等 測速發(fā)電機、旋轉(zhuǎn)變壓器、感應(yīng)同步器和磁尺等 第三章 數(shù)控機床的位置檢測裝置 位置檢測裝置的分類 2）按 測量基點 的類型分類 : 增量式 ： 絕對式： 只測量位移增量，并用數(shù)字脈沖的個數(shù)表示單位位移的數(shù)量。 測量的是被測部件在某一絕對坐標(biāo)系中的絕對坐標(biāo)位置。 脈沖編碼器、旋轉(zhuǎn)變壓器、感應(yīng)同步器、光柵、磁柵、激光干涉儀等 絕對式脈沖編碼器、三速式絕對編碼器（或稱多圈式絕對編碼器）等。 第三章 數(shù)控機床的位置檢測裝置 位置檢測裝置的分類 2）按 位置檢測元件的運動形式 分類： 回轉(zhuǎn)型 : 直線型 : 測量直線位移 測量角位移 第三章 數(shù)控機床的位置檢測裝置 位置檢測裝置的分類 3）按 位置檢測元件的安裝位置 分類 間接測量 : 直接測量 : 間接測量是將位置檢測裝置安裝在執(zhí)行部件前面的傳動元件或驅(qū)動電機軸上，測量其角位移，經(jīng)過轉(zhuǎn)換以后才能得到執(zhí)行部件的直線位移。 直接測量是將位置檢測裝置安裝在執(zhí)行部件（即末端件）上， 直接測量執(zhí)行部件末端件的直線位移或角位移。 第三章 數(shù)控機床的位置檢測裝置 位置檢測裝置的主要性能指標(biāo) 1）精度 檢測精度是指檢測裝置在一定長度或轉(zhuǎn)角范圍內(nèi)測量累積誤差的最大值。 數(shù)控機床用傳感器要滿足高精度和高速實時測量的要求。 直線位移檢測精度通常在177。 ～ 、角位移檢測精度在177。 ″～ 1″/360176。 2）分辨率 位置檢測裝置能檢測的最小位置變化量稱作分辨率。分辨率應(yīng)適應(yīng)機床精度和伺服系統(tǒng)的要求。分辨率的高低，對系統(tǒng)的性能和運行平穩(wěn)性具有很大的影響。檢測裝置的分辨率一般按機床加工精度的 1／ 3～ 1／ 10選取（也就是說，位置檢測裝置的分辨率要高于機床加工精度）。 直線位移分辨率一般為 1μm，高精度系統(tǒng)分辨率可達(dá) 、角位移分辨率可達(dá) ″/360176。 第三章 數(shù)控機床的位置檢測裝置 位置檢測裝置的主要性能指標(biāo) 3）靈敏度 輸出信號的變化量相對于輸入信號變化量的比值為靈敏度。實時測量裝置不但要靈敏度高，而且輸出、輸入關(guān)系中各點的靈敏度應(yīng)該是一致的。 4）遲滯 對某一輸入量，傳感器的正行程的輸出量與反行程的輸出量的不一致，稱為遲滯。數(shù)控伺服系統(tǒng)的傳感器要求遲滯小。 5）測量范圍和量程 傳
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