數(shù)控機床控制系統(tǒng)安裝與調(diào)試 教學課件 作者 唐靜項目3 數(shù)控機床的位置檢測裝置

項目3數(shù)控機床的位置檢測裝置項目3數(shù)控機床的位置檢測裝置任務(wù)3.1位置檢測裝置概述任務(wù)3.2認知常用位置檢測裝置任務(wù)3.1位置檢測裝置概述任務(wù)引入：數(shù)控機床能夠?qū)崿F(xiàn)高精度的零件加工，其中最主要的原因是采用了位置檢測裝置進行移動部件的實際位置檢測。數(shù)控機床的位置檢測裝置起著測量和反饋的作用，那數(shù)控機床的位置檢測裝置有哪些分類和要求呢？任務(wù)目標：掌握數(shù)控機床位置檢測方法的分類；了解數(shù)控機床位置檢測裝置的要求。相關(guān)知識：3.1.1位置檢測方法分類（1）直接測量與間接測量直接測量：位置檢測裝置所測量的對象就是被測量量本身，如直線式檢測裝置測量直線位移、旋轉(zhuǎn)式檢測裝置測量角位移。間接測量：用旋轉(zhuǎn)式檢測裝置反應(yīng)工作臺的直線位移，即通過角位移與直線位移之間的線性關(guān)系計算出工作臺的直線位移。舉例：絲杠的螺距是5mm，旋轉(zhuǎn)式測量裝置檢測出旋轉(zhuǎn)角度是36°，則工作臺的直線位移是？5mm×36°/360°=0.5mm。（2）增量式測量與絕對式測量增量式測量：只測量位移增量，即工作臺每移動一個基本的長度單位，檢測裝置就發(fā)出一個測量信號，此信號通常是脈沖形式。一個脈沖所代表的基本長度就是分辨率，而通過脈沖計數(shù)可以得到實際位移量。舉例：一個增量式位置檢測裝置的分辨率為0.01mm/脈沖，當計數(shù)到100個脈沖時，表示工作臺的移動位移是？——0.01mm/脈沖×100脈沖=1mm。絕對式測量：檢測裝置有一個固定的零點，被測的任一點的位置都根據(jù)這個零點有一個對應(yīng)的測量值，一般以數(shù)據(jù)形式表示。3.1.2位置檢測裝置的要求數(shù)控機床的加工精度主要由檢測裝置的精度決定。數(shù)控機床對檢測裝置的主要要求如下：（1）滿足精度和速度要求；（2）壽命長、可靠性高、抗干擾能力強；（3）使用維護方便，適合機床運行環(huán)境；（4）成本低；（5）便于與計算機連接。不同類型的數(shù)控機床對檢測裝置的精度和速度的要求不同。任務(wù)3.2認知常用位置檢測裝置任務(wù)引入：數(shù)控機床在加工下圖所示的外螺紋時，能夠保證螺紋車刀每次的進刀點和退刀點相同……這一的位置控制是通過什么位置檢測裝置來檢測的呢？又是怎樣檢測的呢？任務(wù)目標：掌握接近開關(guān)的功能、分類和接線方法；熟悉光電式編碼器的結(jié)構(gòu)、分類和工作原理；了解光柵尺的功能和安裝方法。相關(guān)知識：3.2.1接近開關(guān)的應(yīng)用接近開關(guān)又稱無觸點行程開關(guān)，當有物體移向接近開關(guān)并接近到一定距離時，接近開關(guān)就能動作，其主要作用是完成位置檢測。（1）電感式接近開關(guān)。（2）電容式接近開關(guān)。（3）光電式接近開關(guān)。（4）霍爾接近開關(guān)。3.2.2編碼器的應(yīng)用編碼器是一種旋轉(zhuǎn)式的角位移檢測元件，通常裝在被檢測的軸上。根據(jù)內(nèi)部結(jié)構(gòu)和檢測方式的不同，編碼器可以分為接觸式、光電式和電磁式三種。光電式的精度與可靠性都優(yōu)于其他兩種，因此在數(shù)控機床中的應(yīng)用較為廣泛。增量式編碼器由光學系統(tǒng)、碼盤、檢測光柵、光電轉(zhuǎn)換電路等組成；當碼盤隨著工作軸一起轉(zhuǎn)動時，在光源的照射下，透過碼盤和檢測光柵就會產(chǎn)生忽明忽暗的光信號，該光信號由光電檢測器件讀取后，由光敏元件轉(zhuǎn)換成電信號，通過轉(zhuǎn)換電路的整形、放大、分頻和計數(shù)后輸出。光電編碼器利用光電轉(zhuǎn)換原理通常輸出三組方波脈沖A、B和Z相。3.2.3光柵尺的應(yīng)用光柵尺也稱之為直線尺，是一種高精度的直線位移傳感器。光柵尺通常由標尺光柵（主光柵）和光柵讀數(shù)頭（指示光柵）兩部分配套使用，長的是標尺光柵（主光柵），安裝在數(shù)控機床的