① 數控機床對位置檢測裝置的要求有哪些 詳細
直接測量和間接測量
1.直接測量
直接測量是將檢測裝置直接安裝在執行部件上,如光柵、感應同步器等用來直接測量工作台的直線位移,位置檢測裝置安裝在執行部件(即末端件)上直接測量執行部件末端件的直線位移或角位移,可以構成閉環進給伺服系統。測量方式有直線光柵、直線感應同步器、磁柵、激光干涉儀等測量執行部件的直線位移。由於此種檢測方式是採用直線型檢測裝置對機床的直線位移進行測量,因此,其優點是直接反映工作台的直線位移量;缺點是要求檢測裝置與行程等長,對大型的數控機床來說,這是一個很大的限制。
2.間接測量
間接測量裝置是將檢測裝置安裝在滾珠絲杠或驅動電動機軸上,通過檢測轉動件的角位移來間接測量執行部件的直線位移。
位置檢測裝置安裝在執行部件前面的傳動元件或驅動電動機軸上,測量其角位移,經過傳動比變換以後才能得到執行部件的直線位移量,這樣可以構成閉環伺服進給系統,如將脈沖編碼器裝在電動機軸上。
間接測量使用可靠、方便,無長度限制;其缺點是,在檢測信號中加入了直線轉變為旋轉運動的傳動鏈誤差,從而影響測量精度。一般需對數控機床的傳動誤差進行補償,才能提高定位精度。
除了以上位置檢測裝置,伺服系統中往往還包括檢測速度的元件,用以檢測和調節發動機的轉速。常用的元件是測速發電機。
位置檢測裝置是數控機床伺服系統的重要組成部分。它的作用是檢測位移和速度,發送反饋信號,構成閉環或半閉環控制。數控機床的加工精度主要由檢測系統的精度決定。不同類型的數控機床,對位置檢測元件,檢測系統的精度要求和被測部件的最高移動速度各不相同。現在檢測元件與系統的最高水平是:被測部件的最高移動速度高至240m/min時,其檢測位移的解析度(能檢測的最小位移量)可達1μm,如24m/min時可達0.1μm。最高解析度可達到 0.01μm。
數控機床對位置檢測裝置有如下要求:
(1)受溫度,濕度的影響小,工作可靠,能長期保持精度,抗干擾能力強。
(2)在機床執行部件移動范圍內,能滿足精度和速度的要求。
(3)使用維護方便,適應機床工作環境。
(4)成本低。
② 數控機床按控制方式分為哪幾類,各方式什麼場合
一般傳統上不按照控制方式分類。按以下分類方法。
一、按加工工藝方法分類
1.金屬切削類數控機床
與傳統的車、銑、鑽、磨、齒輪加工相對應的數控機床有數控車床、數控銑床、數控鑽床、數控磨床、數控齒輪加工機床等。盡管這些數控機床在加工工藝方法上存在很大差別,具體的控制方式也各不相同,但機床的動作和運動都是數字化控制的,具有較高的生產率和自動化程度。
在普通數控機床加裝一個刀庫和換刀裝置就成為數控加工中心機床。加工中心機床進一步提高了普通數控機床的自動化程度和生產效率。例如銑、鏜、鑽加工中心,它是在數控銑床基礎上增加了一個容量較大的刀庫和自動換刀裝置形成的,工件一次裝夾後,可以對箱體零件的四面甚至五面大部分加工工序進行銑、鏜、鑽、擴、鉸以及攻螺紋等多工序加工,特別適合箱體類零件的加工。加工中心機床可以有效地避免由於工件多次安裝造成的定位誤差,減少了機床的台數和佔地面積,縮短了輔助時間,大大提高了生產效率和加工質量。
2.特種加工類數控機床
除了切削加工數控機床以外,數控技術也大量用於數控電火花線切割機床、數控電火花成型機床、數控等離子弧切割機床、數控火焰切割機床以及數控激光加工機床等。
3.板材加工類數控機床
常見的應用於金屬板材加工的數控機床有數控壓力機、數控剪板機和數控折彎機等。
近年來,其它機械設備中也大量採用了數控技術,如數控多坐標測量機、自動繪圖機及工業機器人等。
二、按控制運動軌跡分類
1.點位控制數控機床
點位控制數控機床的特點是機床移動部件只能實現由一個位置到另一個位置的精確定位,在移動和定位過程中不進行任何加工。機床數控系統只控制行程終點的坐標值,不控制點與點之間的運動軌跡,因此幾個坐標軸之間的運動無任何聯系。可以幾個坐標同時向目標點運動,也可以各個坐標單獨依次運動。
這類數控機床主要有數控坐標鏜床、數控鑽床、數控沖床、數控點焊機等。點位控制數控機床的數控裝置稱為點位數控裝置。
2.直線控制數控機床
直線控制數控機床可控制刀具或工作台以適當的進給速度,沿著平行於坐標軸的方向進行直線移動和切削加工,進給速度根據切削條件可在一定范圍內變化。
直線控制的簡易數控車床,只有兩個坐標軸,可加工階梯軸。直線控制的數控銑床,有三個坐標軸,可用於平面的銑削加工。現代組合機床採用數控進給伺服系統,驅動動力頭帶有多軸箱的軸向進給進行鑽鏜加工,它也可算是一種直線控制數控機床。
數控鏜銑床、加工中心等機床,它的各個坐標方向的進給運動的速度能在一定范圍內進行調整,兼有點位和直線控制加工的功能,這類機床應該稱為點位/直線控制的數控機床。
3.輪廓控制數控機床
輪廓控制數控機床能夠對兩個或兩個以上運動的位移及速度進行連續相關的控制,使合成的平面或空間的運動軌跡能滿足零件輪廓的要求。它不僅能控制機床移動部件的起點與終點坐標,而且能控制整個加工輪廓每一點的速度和位移,將工件加工成要求的輪廓形狀。
常用的數控車床、數控銑床、數控磨床就是典型的輪廓控制數控機床。數控火焰切割機、電火花加工機床以及數控繪圖機等也採用了輪廓控制系統。輪廓控制系統的結構要比點位/直線控系統更為復雜,在加工過程中需要不斷進行插補運算,然後進行相應的速度與位移控制。
現在計算機數控裝置的控制功能均由軟體實現,增加輪廓控制功能不會帶來成本的增加。因此,除少數專用控制系統外,現代計算機數控裝置都具有輪廓控制功能。
三、按驅動裝置的特點分類
1.開環控制數控機床
這類控制的數控機床是其控制系統沒有位置檢測元件,伺服驅動部件通常為反應式步進電動機或混合式伺服步進電動機。數控系統每發出一個進給指令,經驅動電路功率放大後,驅動步進電機旋轉一個角度,再經過齒輪減速裝置帶動絲杠旋轉,通過絲杠螺母機構轉換為移動部件的直線位移。移動部件的移動速度與位移量是由輸入脈沖的頻率與脈沖數所決定的。此類數控機床的信息流是單向的,即進給脈沖發出去後,實際移動值不再反饋回來,所以稱為開環控制數控機床。
開環控制系統的數控機床結構簡單,成本較低。但是,系統對移動部件的實際位移量不進行監測,也不能進行誤差校正。因此,步進電動機的失步、步距角誤差、齒輪與絲杠等傳動誤差都將影響被加工零件的精度。開環控制系統僅適用於加工精度要求不很高的中小型數控機床,特別是簡易經濟型數控機床。
2.閉環控制數控機床
閉環控制數控機床是在機床移動部件上直接安裝直線位移檢測裝置,直接對工作台的實際位移進行檢測,將測量的實際位移值反饋到數控裝置中,與輸入的指令位移值進行比較,用差值對機床進行控制,使移動部件按照實際需要的位移量運動,最終實現移動部件的精確運動和定位。從理論上講,閉環系統的運動精度主要取決於檢測裝置的檢測精度,也與傳動鏈的誤差無關,因此其控制精度高。圖1-3所示的為閉環控制數控機床的系統框圖。圖中A為速度感測器、C為直線位移感測器。當位移指令值發送到位置比較電路時,若工作台沒有移動,則沒有反饋量,指令值使得伺服電動機轉動,通過A將速度反饋信號送到速度控制電路,通過C將工作台實際位移量反饋回去,在位置比較電路中與位移指令值相比較,用比較後得到的差值進行位置控制,直至差值為零時為止。這類控制的數控機床,因把機床工作台納入了控制環節,故稱為閉環控制數控機床。
閉環控制數控機床的定位精度高,但調試和維修都較困難,系統復雜,成本高。
3.半閉環控制數控機床
半閉環控制數控機床是在伺服電動機的軸或數控機床的傳動絲杠上裝有角位移電流檢測裝置(如光電編碼器等),通過檢測絲杠的轉角間接地檢測移動部件的實際位移,然後反饋到數控裝置中去,並對誤差進行修正。通過測速元件A和光電編碼盤B可間接檢測出伺服電動機的轉速,從而推算出工作台的實際位移量,將此值與指令值進行比較,用差值來實現控制。由於工作台沒有包括在控制迴路中,因而稱為半閉環控制數控機床。
半閉環控制數控系統的調試比較方便,並且具有很好的穩定性。目前大多將角度檢測裝置和伺服電動機設計成一體,這樣,使結構更加緊湊。
4.混合控制數控機床
將以上三類數控機床的特點結合起來,就形成了混合控制數控機床。混合控制數控機床特別適用於大型或重型數控機床,因為大型或重型數控機床需要較高的進給速度與相當高的精度,其傳動鏈慣量與力矩大,如果只採用全閉環控制,機床傳動鏈和工作台全部置於控制閉環中,閉環調試比較復雜。混合控制系統又分為兩種形式:
(1)開環補償型。它的基本控制選用步進電動機的開環伺服機構,另外附加一個校正電路。用裝在工作台的直線位移測量元件的反饋信號校正機械繫統的誤差。
(2)半閉環補償型。它是用半閉環控制方式取得高精度控制,再用裝在工作台上的直線位移測量元件實現全閉環修正,以獲得高速度與高精度的統一。其中A是速度測量元件(如測速發電機),B是角度測量元件,C是直線位移測量元件。
③ 工業機器人拿著工件在固定好的加工工具上加工工件。 這個固定好的加工工具行業上叫什麼名字
數控系統是數字控制系統簡稱,英文名稱為numerical control system,早期是由硬體電路構成的稱為硬體數控(hard nc),1970年代以後,硬體電路元件逐步由專用的計算機代替稱為計算機數控系統。
計算機數控(computerized numerical control,簡稱cnc)系統是用計算機控制加工功能,實現數值控制的系統。cnc系統根據計算機存儲器中存儲的控製程序,執行部分或全部數值控制功能,並配有介面電路和伺服驅動裝置的專用計算機系統。
cnc系統由數控程序、輸入裝置、輸出裝置、計算機數控裝置(cnc裝置)、可編程邏輯控制器(plc)、主軸驅動裝置和進給(伺服)驅動裝置(包括檢測裝置)等組成。
cnc系統的核心是cnc裝置。由於使用了計算機,系統具有了軟體功能,又用plc代替了傳統的機床電器邏輯控制裝置,使系統更小巧,其靈活性、通用性、可靠性更好,易於實現復雜的數控功能,使用、維護也方便,並具有與上位機連接及進行遠程通信的功能。
一、按加工工藝方法分類
1.金屬切削類數控機床
與傳統的車、銑、鑽、磨、齒輪加工相對應的數控機床有數控車床、數控銑床、數控鑽床、數控磨床、數控齒輪加工機床等。盡管這些數控機床在加工工藝方法上存在很大差別,具體的控制方式也各不相同,但機床的動作和運動都是數字化控制的,具有較高的生產率和自動化程度。
在普通數控機床加裝一個刀庫和換刀裝置就成為數控加工中心機床。加工中心機床進一步提高了普通數控機床的自動化程度和生產效率。例如銑、鏜、鑽加工中心,它是在數控銑床基礎上增加了一個容量較大的刀庫和自動換刀裝置形成的,工件一次裝夾後,可以對箱體零件的四面甚至五面大部分加工工序進行銑、鏜、鑽、擴、鉸以及攻螺紋等多工序加工,特別適合箱體類零件的加工。加工中心機床可以有效地避免由於工件多次安裝造成的定位誤差,減少了機床的台數和佔地面積,縮短了輔助時間,大大提高了生產效率和加工質量。
2.特種加工類數控機床
除了切削加工數控機床以外,數控技術也大量用於數控電火花線切割機床、數控電火花成型機床、數控等離子弧切割機床、數控火焰切割機床以及數控激光加工機床等。
3.板材加工類數控機床
常見的應用於金屬板材加工的數控機床有數控壓力機、數控剪板機和數控折彎機等。
近年來,其它機械設備中也大量採用了數控技術,如數控多坐標測量機、自動繪圖機及工業機器人等。
二、按控制運動軌跡分類
1.點位控制數控機床
點位控制數控機床的特點是機床移動部件只能實現由一個位置到另一個位置的精確定位,在移動和定位過程中不進行任何加工。機床數控系統只控制行程終點的坐標值,不控制點與點之間的運動軌跡,因此幾個坐標軸之間的運動無任何聯系。可以幾個坐標同時向目標點運動,也可以各個坐標單獨依次運動。
這類數控機床主要有數控坐標鏜床、數控鑽床、數控沖床、數控點焊機等。點位控制數控機床的數控裝置稱為點位數控裝置。
2.直線控制數控機床
直線控制數控機床可控制刀具或工作台以適當的進給速度,沿著平行於坐標軸的方向進行直線移動和切削加工,進給速度根據切削條件可在一定范圍內變化。
直線控制的簡易數控車床,只有兩個坐標軸,可加工階梯軸。直線控制的數控銑床,有三個坐標軸,可用於平面的銑削加工。現代組合機床採用數控進給伺服系統,驅動動力頭帶有多軸箱的軸向進給進行鑽鏜加工,它也可算是一種直線控制數控機床。
數控鏜銑床、加工中心等機床,它的各個坐標方向的進給運動的速度能在一定范圍內進行調整,兼有點位和直線控制加工的功能,這類機床應該稱為點位/直線控制的數控機床。
3.輪廓控制數控機床
輪廓控制數控機床能夠對兩個或兩個以上運動的位移及速度進行連續相關的控制,使合成的平面或空間的運動軌跡能滿足零件輪廓的要求。它不僅能控制機床移動部件的起點與終點坐標,而且能控制整個加工輪廓每一點的速度和位移,將工件加工成要求的輪廓形狀。
常用的數控車床、數控銑床、數控磨床就是典型的輪廓控制數控機床。數控火焰切割機、電火花加工機床以及數控繪圖機等也採用了輪廓控制系統。輪廓控制系統的結構要比點位/直線控系統更為復雜,在加工過程中需要不斷進行插補運算,然後進行相應的速度與位移控制。
現在計算機數控裝置的控制功能均由軟體實現,增加輪廓控制功能不會帶來成本的增加。因此,除少數專用控制系統外,現代計算機數控裝置都具有輪廓控制功能。
三、按驅動裝置的特點分類
1.開環控制數控機床
這類控制的數控機床是其控制系統沒有位置檢測元件,伺服驅動部件通常為反應式步進電動機或混合式伺服步進電動機。數控系統每發出一個進給指令,經驅動電路功率放大後,驅動步進電機旋轉一個角度,再經過齒輪減速裝置帶動絲杠旋轉,通過絲杠螺母機構轉換為移動部件的直線位移。移動部件的移動速度與位移量是由輸入脈沖的頻率與脈沖數所決定的。此類數控機床的信息流是單向的,即進給脈沖發出去後,實際移動值不再反饋回來,所以稱為開環控制數控機床。
開環控制系統的數控機床結構簡單,成本較低。但是,系統對移動部件的實際位移量不進行監測,也不能進行誤差校正。因此,步進電動機的失步、步距角誤差、齒輪與絲杠等傳動誤差都將影響被加工零件的精度。開環控制系統僅適用於加工精度要求不很高的中小型數控機床,特別是簡易經濟型數控機床。
2.閉環控制數控機床
閉環控制數控機床是在機床移動部件上直接安裝直線位移檢測裝置,直接對工作台的實際位移進行檢測,將測量的實際位移值反饋到數控裝置中,與輸入的指令位移值進行比較,用差值對機床進行控制,使移動部件按照實際需要的位移量運動,最終實現移動部件的精確運動和定位。從理論上講,閉環系統的運動精度主要取決於檢測裝置的檢測精度,也與傳動鏈的誤差無關,因此其控制精度高。圖1-3所示的為閉環控制數控機床的系統框圖。圖中A為速度感測器、C為直線位移感測器。當位移指令值發送到位置比較電路時,若工作台沒有移動,則沒有反饋量,指令值使得伺服電動機轉動,通過A將速度反饋信號送到速度控制電路,通過C將工作台實際位移量反饋回去,在位置比較電路中與位移指令值相比較,用比較後得到的差值進行位置控制,直至差值為零時為止。這類控制的數控機床,因把機床工作台納入了控制環節,故稱為閉環控制數控機床。
閉環控制數控機床的定位精度高,但調試和維修都較困難,系統復雜,成本高。
3.半閉環控制數控機床
半閉環控制數控機床是在伺服電動機的軸或數控機床的傳動絲杠上裝有角位移電流檢測裝置(如光電編碼器等),通過檢測絲杠的轉角間接地檢測移動部件的實際位移,然後反饋到數控裝置中去,並對誤差進行修正。通過測速元件A和光電編碼盤B可間接檢測出伺服電動機的轉速,從而推算出工作台的實際位移量,將此值與指令值進行比較,用差值來實現控制。由於工作台沒有包括在控制迴路中,因而稱為半閉環控制數控機床。
半閉環控制數控系統的調試比較方便,並且具有很好的穩定性。目前大多將角度檢測裝置和伺服電動機設計成一體,這樣,使結構更加緊湊。
4.混合控制數控機床
將以上三類數控機床的特點結合起來,就形成了混合控制數控機床。混合控制數控機床特別適用於大型或重型數控機床,因為大型或重型數控機床需要較高的進給速度與相當高的精度,其傳動鏈慣量與力矩大,如果只採用全閉環控制,機床傳動鏈和工作台全部置於控制閉環中,閉環調試比較復雜。混合控制系統又分為兩種形式:
(1)開環補償型。它的基本控制選用步進電動機的開環伺服機構,另外附加一個校正電路。用裝在工作台的直線位移測量元件的反饋信號校正機械繫統的誤差。
(2)半閉環補償型。它是用半閉環控制方式取得高精度控制,再用裝在工作台上的直線位移測量元件實現全閉環修正,以獲得高速度與高精度的統一。其中A是速度測量元件(如測速發電機),B是角度測量元件,C是直線位移測量元件。
④ 常用位置檢測裝置是如何進行分類的
常用位置檢測裝置分為位移、速度和電流三品種型。按安裝的位置及耦合右式分為間接丈量和間接丈量;按丈量方式分為增量式和絕對式;按檢測信號的類型分為模仿式和數字式;按活動體例分為反轉展轉式和直線式檢測安裝;按信號轉換的原型可分為光電效應、光柵效應、電磁感應道理、電壓效應、電阻效應和磁阻效應等類檢測安裝。數控機床中採用的位置檢測安裝根基分為直線式和扭轉式兩大類。直線式位置檢測安裝用來檢測活動部件的直線位移量;扭轉式位置檢測安裝用來檢測反轉展轉部件的動彈位移量。
(1)數字式和模仿式檢測。從檢測信號的類型來分,檢測元件可分為數字式和模仿式。統一種檢測元件既能夠做成數字式,也能夠做成模仿式,次要取決於利用體例和丈量線路。所謂數字式是指將機械位移量改變為數字脈沖的丈量安裝,而模仿式是指將機械位移量改變為電壓幅值或相位的丈量安裝。
(2)增量式和絕對式檢測。從丈量的體例來分,檢測元件可分為增量式和絕對式。增量式檢測的是相對位移量,即位移的增量值,工作台挪動的距離是靠對丈量信號的計數後給出的。所以,數控機床上往往要給出一個固定的參考點,增量式檢測元件就是反映相對此參考點的增量值。增量式安裝比力簡單,使用較廣。
絕對式檢測的是位移的絕對位置,每一被測點均有一個響應的信號作為丈量值。檢測沒有累積誤差,一旦堵截電源後位相信息也不丟失,但布局復雜。
(3)扭轉型和直線型。就檢測元件的本身來分,可分為扭轉型和直線型。扭轉型也稱間接檢測,因為機床工作台的直線位移與驅動電動機的扭轉角度有固定的比例關系,因而,能夠採用檢測驅動電動機的扭轉角度來間接測得工作台的挪動量,由此所形成的位置檢測系統是半閉環節制系統。扭轉型無檢測長度的限制,利用便利靠得住。但丈量信號插手了直線活動改變為扭轉活動的傳動鏈誤差,丈量精度略低些。
直線型也稱間接檢測,就是對機床工作台的直線挪動採用間接直線檢測,直觀地反映其位移量,其所形成的位置檢測系統是全閉環節制系統,其檢測安裝要與行程等長。對於大型數控機床來說,遭到了必然限制,常用於精度要求較高的中小型數控機床上。
⑤ 數控機床對檢測元件及位置檢測裝置有什麼要求
直接測量和間接測量
1.直接測量
直接測量是將檢測裝置直接安裝在執行部件上,如光柵、感應同步器等用來直接測量工作台的直線位移,位置檢測裝置安裝在執行部件(即末端件)上直接測量執行部件末端件的直線位移或角位移,可以構成閉環進給伺服系統。測量方式有直線光柵、直線感應同步器、磁柵、激光干涉儀等測量執行部件的直線位移。由於此種檢測方式是採用直線型檢測裝置對機床的直線位移進行測量,因此,其優點是直接反映工作台的直線位移量;缺點是要求檢測裝置與行程等長,對大型的數控機床來說,這是一個很大的限制。
2.間接測量
間接測量裝置是將檢測裝置安裝在滾珠絲杠或驅動電動機軸上,通過檢測轉動件的角位移來間接測量執行部件的直線位移。
位置檢測裝置安裝在執行部件前面的傳動元件或驅動電動機軸上,測量其角位移,經過傳動比變換以後才能得到執行部件的直線位移量,這樣可以構成閉環伺服進給系統,如將脈沖編碼器裝在電動機軸上。
間接測量使用可靠、方便,無長度限制;其缺點是,在檢測信號中加入了直線轉變為旋轉運動的傳動鏈誤差,從而影響測量精度。一般需對數控機床的傳動誤差進行補償,才能提高定位精度。
除了以上位置檢測裝置,伺服系統中往往還包括檢測速度的元件,用以檢測和調節發動機的轉速。常用的元件是測速發電機。
位置檢測裝置是數控機床伺服系統的重要組成部分。它的作用是檢測位移和速度,發送反饋信號,構成閉環或半閉環控制。數控機床的加工精度主要由檢測系統的精度決定。不同類型的數控機床,對位置檢測元件,檢測系統的精度要求和被測部件的最高移動速度各不相同。現在檢測元件與系統的最高水平是:被測部件的最高移動速度高至240m/min時,其檢測位移的解析度(能檢測的最小位移量)可達1μm,如24m/min時可達0.1μm。最高解析度可達到
0.01μm。
數控機床對位置檢測裝置有如下要求:
(1)受溫度,濕度的影響小,工作可靠,能長期保持精度,抗干擾能力強。
(2)在機床執行部件移動范圍內,能滿足精度和速度的要求。
(3)使用維護方便,適應機床工作環境。
(4)成本低。
⑥ 數控機床經常採用誤差補償,請問誤差補償是只用於半閉環,而全閉環是不用補償的嗎
當然是都需要補償的,半閉環因為採用的絲杠螺母副,要進行其中的間隙補償。其實半閉環控制也有位置和速度檢測裝置,只是其角位移檢測裝置在交流或伺服電機輸出軸上,通過檢測角位移間接地檢測移動部件的位移。
全閉環系統對所有的移動部件都進行了誤差襝和校正,其不僅有位置和速度檢測裝置,並且直線位移檢測裝置直接裝在移動部件上,將測量的結果直接反饋到數控裝置中,與輸入指令進行比較控制,使移動部件按照指令要求運動,最終實現精確定位。
所以針對你的問題重要聲明一點,無論是半閉環還是閉環,都要對移動部件進行誤差的補償和校正,其區別在於檢測裝置安放的位置不同!
對不起,這個還真不太清楚,我想補償肯定是要有的,只不過閉環肯定要求更高些!
⑦ 光柵位移檢測裝置由哪些部件組成它的工作原理是什麼
光柵尺位移抄感測器(簡襲稱光柵尺),是利用光柵的光學原理工作的測量反饋裝置。光柵尺位移感測器經常應用於機床與現在加工中心以及測量儀器等方面,可用作直線位移或者角位移的檢測。其測量輸出的信號為數字脈沖,具有檢測范圍大,檢測精度高,響應速度快的特點。例如,在數控機床中常用於對刀具和工件的坐標進行檢測,來觀察和跟蹤走刀誤差,以起到一個補償刀具的運動誤差的作用
⑧ 數控機床位置檢測裝置的分類是什麼#數控機床
⑨ 數控機床檢測裝置的種類有哪些
1)增量式檢測方式
增量式檢測方式單純測量位移增量,移動一個測量單位就發出一個測量信號。其優點是檢測裝置比較簡單,任何一個對中點均可作為測量起點;缺點是對測量信號計數後才能讀出移距,一旦計數有誤,此後的測量結果將全錯;同時發生故障時(如斷電、斷刀等)不能再找到事故前的正確位置,事故排除後,這時必須將工作台移至起點重新計數才能找到事故前的正確位置。
2)絕對式測量方式
絕對式測量方式中,被測量的任一點的位置都以一個固定的零點作基準,每一被測點都有一個相應的測量值。這樣就避免了增量式檢測方式的缺陷,但其結構較為復雜。
2.數字式與模擬式
1)數字式測量方式
數字式檢測是將被測量單位量化以後以數字形式表示,測量信號一般為電脈沖,可以直接把它送到數控裝置進行比較、處理。數字式檢測裝置的特點是:
(1)被測量量化後轉換成脈沖個數,便於顯示和處理;
(2)測量精度取決於測量單位,與量程基本無關;
(3)檢測裝置比較簡單,脈沖信號抗干擾能力強。
2)模擬式測量方式
模擬式檢測是將被測量用連續的變數來表示,如用相位變化、電壓變化來表示。主要用於小量程測量。它的主要特點是:
(1)直接對被測量進行檢測,無需量化;
(2)在小量程內可以實現高精度測量;
(3)可用於直接檢測和間接檢測。
3.直接測量與間接測量
1)直接測量
對機床的直線位移採用直線型檢測裝置測量,稱為直接檢測。其測量精度主要取決於測量元件的精度,不受機床傳動精度的影響。但檢測裝置要與行程等長,這對大型數控機床來說,是一個很大的限制。
2)間接測量
對機床的直線位移採用回轉型檢測元件測量,稱為間接測量。間接檢測使用可靠方便,無長度限制,缺點是在檢測信號中加入了直線轉變為旋轉運動的傳動鏈誤差,從而影響檢測精度。因此為了提高定位精度,常常需要對機床的傳動誤差進行補償。
⑩ 數控機床按數控系統的控制方式分為幾種
1.開環控制: 這類控制的數控是其控制系統沒有位置檢測元件,伺服驅動部件通常為反應式步進電動機或混合式伺服步進電動機。數控系統每發出一個進給指令,經驅動電路功率放大後,驅動步進電機旋轉一個角度,再經過齒輪減速裝置帶動絲杠旋轉,通過絲杠螺母機構轉換為移動部件的直線位移。移動部件的移動速度與位移量是由輸入脈沖的頻率與脈沖數所決定的。此類數控機床的信息流是單向的,即進給脈沖發出去後,實際移動值不再反饋回來,所以稱為開環控制數控機床。 開環控制系統的數控機床結構簡單,成本較低。但是,系統對移動部件的實際位移量不進行監測,也不能進行誤差校正。因此,步進電動機的失步、步距角誤差、齒輪與絲杠等傳動誤差都將影響被加工零件的精度。開環控制系統僅適用於加工精度要求不很高的中小型數控機床,特別是簡易經濟型數控機床。
2.半閉環控制: 半閉環控制數控是在伺服電動機的軸或數控機床的傳動絲杠上裝有角位移電流檢測裝置(如光電編碼器等),通過檢測絲杠的轉角間接地檢測移動部件的實際位移,然後反饋到數控裝置中去,並對誤差進行修正。通過測速元件和光電編碼盤可間接檢測出伺服電動機的轉速,從而推算出工作台的實際位移量,將此值與指令值進行比較,用差值來實現控制。由於工作台沒有包括在控制迴路中,因而稱為半閉環控制數控機床。 半閉環控制數控系統的調試比較方便,並且具有很好的穩定性。目前大多將角度檢測裝置和伺服電動機設計成一體,這樣,使結構更加緊湊。
3.閉環控制: 閉環控制數控是在機床移動部件上直接安裝直線位移檢測裝置,直接對工作台的實際位移進行檢測,將測量的實際位移值反饋到數控裝置中,與輸入的指令位移值進行比較,用差值對機床進行控制,使移動部件按照實際需要的位移量運動,最終實現移動部件的精確運動和定位。從理論上講,閉環系統的運動精度主要取決於檢測裝置的檢測精度,也與傳動鏈的誤差無關,因此其控制精度高。當位移指令值發送到位置比較電路時,若工作台沒有移動,則沒有反饋量,指令值使得伺服電動機轉動,通過速度感測器將速度反饋信號送到速度控制電路,通過直線位移感測器將工作台實際位移量反饋回去,在位置比較電路中與位移指令值相比較,用比較後得到的差值進行位置控制,直至差值為零時為止。這類控制的數控機床,因把機床工作台納入了控制環節,故稱為閉環控制數控機床。 閉環控制數控機床的定位精度高,但調試和維修都較困難,系統復雜,成本高。