㈠ 數控機床對檢測元件及位置檢測裝置有什麼要求
一、數控機床對檢測元件要求：
檢測元件是檢測裝置的重要部件，其主要作用是檢測位移和速度，發送反饋信號。位移檢測系統能夠測量的最小們移量稱為解析度。解析度不僅取決於檢測元件本身，而且也取決於測量電路。
1、數控機床對檢測元件的主要要求是：
（1）壽命長，可靠性高，抗干擾能力強；
（2）滿足精度和速度要求；
（3）使用維護方便，適合數控機床運行環境；
（4）成本低；
（5）便於與計算機連接。
不同類型的數控機床對檢測系統的精度與速度的要求不同。通常大型數控機床以滿足速度要求為主，而中、小型和高精度數控機床以滿足精度要求為主。選擇測量系統的解析度和脈沖當量時，一般要求比加工精度高一個數量級。
二、數控機床對位置檢測裝置的要求
位置檢測裝置是數控機床伺服系統的重要組成部分。位置檢測裝置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於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，其檢測位移的分辨力（能檢測的最小位移量）可達1um，即24m/min時可達0.1um。最高分辨力可達到0.01um。
數控機床對位置檢測裝置的要求是：
(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)在數控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，適應數控機床工作環境。
(4)成本低。
㈡ 數控機床定位精度檢測都有哪些方式
數控機床是數字控制機床的簡稱，是一種裝有程序控制系統的自動化機床。該控制系統能夠邏輯地處理具有控制編碼或其他符號指令規定的程序，並將其解碼，用代碼化的數字表示，南京第四機床有限公司通過信息載體輸入數控裝置。經運算處理由數控裝置發出各種控制信號，控制機床的動作，按圖紙要求的形狀和尺寸，自動地將零件加工出來。
數控機床定位精度，是指機床各坐標軸在數控裝置控制下運動所能達到的位置精度。數控機床的定位精度又可以理解為機床的運動精度。普通機床由手動進給，定位精度主要決定於讀數誤差，而數控機床的移動是靠數字程序指令實現的，故定位精度決定於數控系統和機械傳動誤差。機床各運動部件的運動是在數控裝置的控制下完成的，各運動部件在程序指令控制下所能達到的精度直接反映加工零件所能達到的精度，所以，定位精度是一項很重要的檢測內容。
1、直線運動定位精度檢測
直線運動定位精度一般都在機床和工作台空載條件下進行。按國家標准和國際標准化組織的規定（ISO標准），對數控機床的檢測，應以激光測量為准。在沒有激光干涉儀的情況下，對於一般用戶來說也可以用標准刻度尺，配以光學讀數顯微鏡進行比較測量。但是，測量儀器精度必須比被測的精度高1~2個等級。
為了反映出多次定位中的全部誤差，ISO標准規定每一個定位點按五次測量數據算平均值和散差-3散差帶構成的定位點散差帶。
2、直線運動重復定位精度檢測
檢測用的儀器與檢測定位精度所用的相同。一般檢測方法是在靠近各坐標行程中點及兩端的任意三個位置進行測量，每個位置用快速移動定位，在相同條件下重復7次定位，測出停止位置數值並求出讀數最大差值。以三個位置中最大一個差值的二分之一，附上正負符號，作為該坐標的重復定位精度，它是反映軸運動精度穩定性的最基本指標。
3、直線運動的原點返回精度檢測
原點返回精度，實質上是該坐標軸上一個特殊點的重復定位精度，因此它的檢測方法完全與重復定位精度相同。
4、直線運動的反向誤差檢測
直線運動的反向誤差，也叫失動量，它包括該坐標軸進給傳動鏈上驅動部位（如伺服電動機、伺趿液壓馬達和步進電動機等）的反向死區，各機械運動傳動副的反向間隙和彈性變形等誤差的綜合反映。誤差越大，則定位精度和重復定位精度也越低。
反向誤差的檢測方法是在所測坐標軸的行程內，預先向正向或反向移動一個距離並以此停止位置為基準，再在同一方向給予一定移動指令值，使之移動一段距離，然後再往相反方向移動相同的距離，測量停止位置與基準位置之差。在靠近行程的中點及兩端的三個位置分別進行多次測定（一般為7次），求出各個位置上的平均值，以所得平均值中的最大值為反向誤差值。
5、回轉工作台的定位精度檢測
測量工具有標准轉台、角度多面體、圓光柵及平行光管（準直儀）等，可根據具體情況選用。測量方法是使工作台正向（或反向）轉一個角度並停止、鎖緊、定位，以此位置作為基準，然後向同方向快速轉動工作台，每隔30鎖緊定位，進行測量。正向轉和反向轉各測量一周，各定位位置的實際轉角與理論值（指令值）之差的最大值為分度誤差。如果是數控回轉工作台，應以每30為一個目標位置，對於每個目標位置從正、反兩個方向進行快速定位7次，實際達到位置與目標位置之差即位置偏差，再按GB10931-89《數字控制機床位置精度的評定方法》規定的方法計算出平均位置偏差和標准偏差，所有平均位置偏差與標准偏差的最大值和與所有平均位置偏差與標准偏差的最小值的和之差值，就是數控回轉工作台的定位精度誤差。
考慮乾式變壓器到實際使用要求，一般對0、90、180、270等幾個直角等分點進行重點測量，要求這些點的精度較其他角度位置提高一個等級。
6、回轉工作台的重復分度精度檢測
測量方法是在回轉工作台的一周內任選三個位置重復定位3次，分別在正、反方向轉動下進行檢測。所有讀數值中與相應位置的理論值之差的最大值分度精度。如果是數控回轉工作台，要以每30取一個測量點作為目標位置，分別對各目標位置從正、反兩個方向進行5次快速定位，測出實際到達的位置與目標位置之差值，即位置偏差，再按GB10931-89規定的方法計算出標准偏差，各測量點的標准偏差中最大值的6倍，就是數控回轉工作台的重復分度精度。
7、回轉工作台的原點復歸精度檢測
測量方法是從7個任意位置分別進行一次原點復歸，測定其停止位置，以讀出的最大差值作為原點復歸精度。
應當指出，現有定位精度的檢測是在快速、定位的情況下測量的，對某些進給系統風度不太好的數控機床，採用不同進給速度定位時，會得到不同的定位精度值。另外，定位精度的測定結果與環境溫度和該坐標軸的工作狀態有關，目前大部分數控機床採用半閉環系統，位置檢測元件大多安裝在驅動電動機上，在1m行程內產生0.01~0.02mm的誤差是不奇怪的。這是熱伸長產生的誤差，有些機床便採用預拉伸（預緊）的方法來減少影響。
每個坐標軸的重復定位精度是反映該軸的最基本精度指標，它反映了該軸運動精度的穩定性，不能設想精度差的機床能穩定地用於生產。目前，由於數控系統功能越來越多，對每個坐噴射器標運動精度的系統誤差如螺距積累誤差、反向間隙誤差等都可以進行系統補償，只有隨機誤差沒法補償，而重復定位精度正是反映了進給驅動機構的綜合隨機誤差，它無法用數控系統補償來修正，當發現它超差時，只有對進給傳動鏈進行精調修正。因此，如果允許對機床進行選擇，則應選擇重復定位精度高的機床為好。
㈢ 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。
㈣ 數控機床常用的位置檢測裝置有哪些類型有何特點
1）從檢測信號的類型來分可分為數字式或模擬式。同一檢測原件既可以做專成數字式，也可以做成模擬屬式，主要取決於使用方式和測量線路。2）從測量方式可分為增量式與絕對式。增量式檢測的是相對位移量，增量檢測元件是反映相對機床固定參考點的增量值。增量式裝置比較簡單，應用較廣。絕對式檢測是位移的絕對位置，檢測沒有積累誤差，一旦切斷電源後位置信息也不丟失，但結構復雜。3）就檢測元件本身來說，可分為旋轉型和直線型。旋轉型可以採用檢測電動機的旋轉角度來間接測量得工作台的移動量，使用方便可靠，測量精度略低些。直線型就是對機床工作台的直線移動採用的直線檢測，直觀地反映其位移量，所構成的位置檢測系統是全閉環控制系統，其檢測裝置要與行程等長，常用於精度要求較高的中小型數控機床上。
㈤ 數控機床測量裝置的控制方式
在某種程度上可以說機床工作精度主要取決與閉環控制系統中的檢測元件的精度。
西門子8M系統卧式加工中心正常運行時，機床突然停止工作，CRT出現NC報警104，操作者關斷電源重新啟動，報警消除，恢復正常工作，幾十分鍾後，故障又反復出現。
查詢NC104報警，表示為：X軸測量閉環電纜折斷短路，信號丟失，不正確的門檻信號不正確的頻率信號。本機床的X、Y、Z三軸採用光柵尺對機床位移進行位置檢測，進行反饋控制形成一個閉環系統。
檢測元件如果受到灰塵油污的污染，就會發出錯誤的信號。檢查讀數頭和光柵尺並沒有受到油污和灰塵污染。隨後檢查差動放大器和測量線路板．也未發現不良現象，經過這些工作後。我們把重點放在反饋電纜上，測量反饋端子，發現13號線電壓不穩，停電後測量發現隨著電纜擺動電阻有較大變化，檢查發現此線在X軸向隨導軌運動的一段似接非接，造成反饋值不穩，導致電機失步，重新接線後，故障消除。
根據經驗，導致脈沖編碼器同步出錯的主要原因是編碼器零位脈沖不良或回參考點速度太低。由於檢查參考點零位脈沖需要有示波器，維修時一般可以先檢查回參考點速度和位置增益的設置，並確認系統的位置跟隨誤差值在1281xm以上。
若參數設置正確，可能的原因是「零脈沖」信號不良。由於零位脈沖的信號脈寬較窄，它對干擾十分敏感，因此必須針對以下幾方面進行檢查：
首先是編碼器的供電電壓必須在+5V+O．2V的范圍內。當小於4．75V時，將會引起「零脈沖」的輸出干擾。其次，編碼器反饋的屏蔽線必須可靠連接，並盡可能使位置反饋電纜遠離干擾源與動力線路。此外，編碼器本身的「零脈沖」輸出必須正確，滿足系統對零位脈沖的要求。
經檢查該機床在手動方式下工作正常，參考點減速速度、位置環增益設置正確，測量編碼器+5V電壓正常，回參考點的動作過程正確。初步判定故障是由於編碼器零位脈沖受到干擾而引起的。檢查發現，該軸編碼器連接電纜的屏蔽線脫落，重新連接後，定位精度達到原機床要求。
經常有初學者問，數控機床為什麼要回參考點呢?不回參考點不行嗎?簡單地講，回參考點目的是為了每次上電開機後，在機床上建立一個唯一的坐標系。因為在機床加工完關斷電源後。數控系統就失去了對各坐標位置記憶。在重新接通電源後，就得讓各坐標回到機床一固定位置上，即坐標系的零點或原點，也稱作基準點或者機床參考點。回參考點操作將直接影響
數控機床能否正常運行。
BTM-4000數控仿形銑床靜態幾何精度變化引起X軸運行不穩定。具體表現為×軸按指令停在某一位置時．始終停不下來。
BTM-4000系義大利進口的數控仿形銑床，系統採用義大利FEDIACNCl0系統．伺服採用了西門子公司產品。
機床在使用了一段時間後，X軸的位置鎖定發生了漂移，表現為Z軸停在某一位置時，運動不停止，出現大約±0．0007m振幅偏差。而這種振動的頻率又較低，直觀地可以看到絲杠在來回轉動。鑒於這種情況，初步斷定這不是控制迴路的自激振盪，有可能是定尺（磁尺）和動尺（讀數頭）之間有誤差所致。經調整定尺和動尺配合間隙後，情況大有好轉，後又配合調整了機床的靜態幾何精度，此故障消除。
卧式加工中心，採用SINU-MERIK840D系統．帶EXE光柵測量裝置。運行中出現114號報警，同時伴有113號報警。
從報警產生的原因看，由於114號的報警。引起113號報警，故障部位定位在位置測量裝置。114號報警有兩種可能：一是電纜斷線或接地；二是信號丟失。前者可通過外觀檢查和測量來診斷。對後者主要是信號漏讀，如果由於某種原因，使光柵尺輸出的正弦信號幅度降低，在信號處理過程中，影響到被處理信號過零的位置，嚴重時會使輸出脈沖擠在一起，造成丟失。因為光電池產生的信號與光照強度成正比，信號幅度下降無非是因為光源亮度下降或光學系統臟污所致。從尺身中抽出掃描單元，分解後看到，燈泡下的透鏡表面呈毛玻璃狀，指示光柵表面也有一層霧狀物，燈泡和光電池上也有這種污物，這些污物導致了光源發光率下降和輸出信號降低，通過對光柵的清洗故障消除。
只要電子元件不損壞，測量裝置故障的幾率很小，因此一般測量裝置報警，主要原因是信號丟失，也就是「漏讀」。測量信號在產生變換過程中容易造成丟失的環節。檢測元件有問題，千萬不要盲目拆卸，要研究明白後再動手。例如標尺光柵或指示光柵上有污物時要小心清除，清除前要檢查尺面及周圍有無切屑等硬質雜物，如有應清理干凈，用脫脂棉和高純度酒精進行擦洗，不能用手或一般擦布清擦，避免造成人為故障。
㈥ 數控機床常用的位置檢測裝置有哪些類型有何特點
1）從檢測信號的類型來分可分為數字式或模擬式。同一檢測原件既可以做成數字式，也可以做成模擬式，主要取決於使用方式和測量線路。2）從測量方式可分為增量式與絕對式。增量式檢測的是相對位移量，增量檢測元件是反映相對機床固定參考點的增量值。增量式裝置比較簡單，應用較廣。絕對式檢測是位移的絕對位置，檢測沒有積累誤差，一旦切斷電源後位置信息也不丟失，但結構復雜。3）就檢測元件本身來說，可分為旋轉型和直線型。旋轉型可以採用檢測電動機的旋轉角度來間接測量得工作台的移動量，使用方便可靠，測量精度略低些。直線型就是對機床工作台的直線移動採用的直線檢測，直觀地反映其位移量，所構成的位置檢測系統是全閉環控制系統，其檢測裝置要與行程等長，常用於精度要求較高的中小型數控機床上。
㈦ 數控機床常見的定位精度檢測方式有那幾種
數控機床七種常見的定位精度檢測方式：
1、直線運動定位精度檢測
2、直線運動重復定位精度檢測
3、直線運動的原點返回精度檢測
4、直線運動的反向誤差檢測
5、回轉工作台的定位精度檢測
6、回轉工作台的重復分度精度檢測
7、回轉工作台的原點復歸精度檢測
㈧ 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。