工作台上裝有位置檢測裝置的數控機床

❶ 數控機床中位置檢測裝置的作用是什麼,

檢測平衡交響的作用
在磨削加工過程中，砂輪的振動是產生工件已加工表面振紋、影響加工質量的重要因素。引起這種振動的原因有工件和刀具傳動系統的擾動以及砂輪不平衡引起的主軸振動兩個方面。前者一般可以通過磨床的減振設備有效地消除，而後者則主要通過對砂輪進行平衡校正來解決。砂輪的平衡技術按自動化程度可分為人工平衡、半自動平衡和自動平衡3類。目前人們在研究半自動平衡的同時正致力於自動平衡的研究。日本開發的一種Balanceeye/norilake半自動平衡裝置，通過振動測試分析，指出平衡塊的安放位置，停機後人工穩定平衡配重塊，再開車進行平衡測定。它基本代表了半自動平衡的水平。在自動平衡中，機械式增重平衡器是發展最早、應用最廣的一類。自動平衡目前在國外已發展為液體平衡(日本)和利用氟里昂作為平衡介質的液汽平衡(美國)。本文研究的是一種利用增重平衡原理，根據振幅大小的變化規律，通過調整配重相對位置實現砂輪動態平衡校正的方法和裝置。
2 平衡原理和平衡頭結構
平衡原理
平衡裝置簡圖如圖1所示，磨床砂輪屬於剛性轉子。剛性轉子由於其質心與回轉中心不重合所引起的振動響應即旋轉失衡是磨床主軸振動的重要因素。若磨床主軸部件總質量為M,不平衡質量為m,等效不平衡質點與回轉中心的距離(偏心距)為e,則由此引起的穩態受迫振動的振幅為 (1)

可見在一定的轉速和阻尼條件下，由於偏心所引起的主軸振幅與偏心質量的質徑積me成正比。
砂輪的偏心質量可以用給定質徑積的偏心質量來進行平衡補償。若砂輪及給定質徑積的補償偏心質量(偏重齒圈)的軸向寬度b與其直徑D之比b/D<1/5，則可以認為偏心質量和偏重齒圈的補償質量形成的慣性力構成以轉子回轉軸為匯交點的平面匯交力系，如圖2所示，其中Fm,F1,F2分別為砂輪偏心質量及補償質量形成的慣性力。
由平面匯交力系的平衡條件可知，轉子平衡時有,即 (2)

若e1=e2=eb，m1=m2=mb則F1=F2=Fba1=..More↓↓↓

❷ 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。

❸ 位置檢測裝置在數控機床控制中起什麼作用

位置檢來測裝置在數控自機床控制中直接決定機床精度的好壞，主要由數控系統和伺服系統決定。
位置檢測方式只測量位移增量，並用數字脈沖的個數來表示單位位移（即最小設定單位）的數量，每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，任何一個對中點都可以作為測量起點。但在此系統中，移距是靠對測量信號累積後讀出的，一旦累計有誤，此後的測量結果將全錯。‍另外在發生故障時（如斷電）不能再找到事故前的正確位置，事故排除後，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。脈沖編碼器，旋轉變壓器，感應同步器，光柵，磁柵，激光干涉儀等都是增量檢測裝置。

❹ 數控機床按伺服系統的控制方式分類可分為哪幾種它們之間有什麼區別

可分為以下三種：

1、開環控制：這類數控系統不帶檢測裝置，也無反饋電路，以步進電動機為驅動元件。

2、半閉環控制：反饋電機或絲杠的轉動量，中間的配合間隙誤差不能反饋補償，常用伺服電機。位置檢測元件被安裝在電動機軸端或絲杠軸端，通過角位移的測量間接計算出機床工作台的實際運行位置。

3、閉環控制：通過光柵尺反饋工作台的位置信號，反饋精度比半閉環高，但是不穩定，中間環節間隙大的話將會有震盪。位置檢測裝置安裝在機床工作台上，用以檢測機床工作台的實際運行位置(直線位移）。

區別如下：

開環控制，精度最低；半閉環控制，伺服編碼器反饋到數控系統，精度較高；閉環控制，反饋信號一般是從光柵尺反饋到數控系統，精度最高。

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數控機床使用條件

數控車床的正常使用必須滿足如下條件，機床所處位置的電源電壓波動小，環境溫度低於30攝示度，相對溫度小於80%。

1、環境要求

機床的位置應遠離振源、應避免陽光直接照射和熱輻射的影響，避免潮濕和氣流的影響。如機床附近有振源，則機床四周應設置防振溝。否則將直接影響機床的加工精度及穩定性，將使電子元件接觸不良，發生故障，影響機床的可靠性。

2、電源要求

一般數控車床安裝在機加工車間，不僅環境溫度變化大，使用條件差，而且各種機電設備多，致使電網波動大。因此，安裝數控車床的位置，需要電源電壓有嚴格控制。電源電壓波動必須在允許范圍內，並且保持相對穩定。否則會影響數控系統的正常工作。

3、溫度條件

數控車床的環境溫度低於30攝示度，相對溫度小於80%。一般來說，數控電控箱內部設有排風扇或冷風機，以保持電子元件，特別是中央處理器工作溫度恆定或溫度差變化很小。過高的溫度和濕度將導致控制系統元件壽命降低，並導致故障增多。溫度和濕度的增高，灰塵增多會在集成電路板產生粘結，並導致短路。

4、規范使用機床

用戶在使用機床時，不允許隨意改變控制系統內製造廠設定的參數。這些參數的設定直接關繫到機床各部件動態特徵。只有間隙補償參數數值可根據實際情況予以調整。

用戶不能隨意更換機床附件，如使用超出說明書規定的液壓卡盤。製造廠在設置附件時，充分考慮各項環節參數的匹配。盲目更換造成各項環節參數的不匹配，甚至造成估計不到的事故。

使用液壓卡盤、液壓刀架、液壓尾座、液壓油缸的壓力，都應在許用應力范圍內，不允許任意提高。

參考資料：網路：數控機床使用條件

❺ 什麼是全閉環控制數控機床

全閉環與半閉環相對應,半閉環數控機床即機床靠伺服電機內部自帶的編碼器來反饋機床行走的狀態,由於傳動環節存在誤差,所以半閉環數控機床並不能真實的反映機床的行走狀態,機床精度稍低一籌/
而全閉環數控機床採用光柵尺對機床運動部件進行實時的反饋,通過數控系統處理後將機床狀態告知伺服電機,伺服電機通過系統指令自動進行運動誤差的補償,由於光柵尺反映的是運動部件的真實行走狀態,通過補償就減小了機床的運動誤差,所以全閉環數控機床的精度就比較高.

❻ 位置檢測裝置在數控機床控制中起什麼作用

數控機床的加工精度主要與機械精度，數控系統和伺服系統有關，這幾個環節的精度都必須達到要求。
解析度是機床能識別的最小單位，直接決定機床精度的好壞。主要由數控系統和伺服系統決定。

❼ 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。

❽ 數控車床種類

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、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。圖1-4所示的為半閉環控制數控機床的系統框圖。圖中A速度感測器、B角度感測器。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。

❾ 開環控制數控機床的檢測原件在

答案：
官方提供
開環控制數控機床不帶位置檢測反饋裝置。CNC裝置輸出的指令脈沖經驅動電路的功率放大，驅動步進電動機轉動，再經傳動機構帶動工作台移動。這類數控機床工作比較穩定，反應快，調試方便，維修方便，但控制精度和速度都比較低，因此多為經濟型。閉環控制數控機床帶有位置檢測反饋裝置。位置檢測元件安裝在機床工作台上，用以檢測機床工作台的實際運行位置，並與CNC裝置的指令位置進行比較，用差值進行控制。這類數控機床由於能夠減小，乃至於消除由於傳動部件製造、裝配所帶來的誤差，因而可以獲得很高的加工精度。但是，環內包含的機械傳動環節比較多，如絲杠螺母副、工作台等。絲杠與螺母間，工作台與導軌間的摩擦特性，各部件的剛性都是可變的，這些都直接影響伺服系統的調節參數，而且有一些參數是非線性的。如果設計、調整得不好，將會造成系統的不穩定。因此，這類數控機床伺服系統的設計和調試都有較大的難度，如果不是精度要求很高的數控機床，一般不採用這種控制方式。 半閉環控制數控機床將檢測元件安裝在電動機的端頭或絲杠的端頭。由於半閉環的環路內不包括工作台及絲杠螺母副，所以可以獲得比較穩定的控制特性。它的控制精度雖不如閉環控制數控機床的高，但調試比較方便，因而被廣泛採用。