㈠ 数控机床对检测元件及位置检测装置有什么要求
一、数控机床对检测元件要求：
检测元件是检测装置的重要部件，其主要作用是检测位移和速度，发送反馈信号。位移检测系统能够测量的最小们移量称为分辨率。分辨率不仅取决于检测元件本身，而且也取决于测量电路。
1、数控机床对检测元件的主要要求是：
（1）寿命长，可靠性高，抗干扰能力强；
（2）满足精度和速度要求；
（3）使用维护方便，适合数控机床运行环境；
（4）成本低；
（5）便于与计算机连接。
不同类型的数控机床对检测系统的精度与速度的要求不同。通常大型数控机床以满足速度要求为主，而中、小型和高精度数控机床以满足精度要求为主。选择测量系统的分辨率和脉冲当量时，一般要求比加工精度高一个数量级。
二、数控机床对位置检测装置的要求
位置检测装置是数控机床伺服系统的重要组成部分。位置检测装置的作用是检测位移和速度，发送反馈信号，构成闭环或半闭环控制。数控机床的加工精度主要由于检测系统的精度决定。不同类型的数控机床，对位置检测元件，检测系统的精度要求和被测部件的最高移动速度各不相同。现在检测元件与系统的最高水平是；被测部件的最高移动速度高至240m/min时，其检测位移的分辨力（能检测的最小位移量）可达1um，即24m/min时可达0.1um。最高分辨力可达到0.01um。
数控机床对位置检测装置的要求是：
(1)受温度、湿度的影响小，工作可靠，能长期保持精度，抗干扰能力强。
(2)在数控机床执行部件移动范围内，能满足精度和速度的要求。
(3)使用维护方便，适应数控机床工作环境。
(4)成本低。
㈡ 数控机床定位精度检测都有哪些方式
数控机床是数字控制机床的简称，是一种装有程序控制系统的自动化机床。该控制系统能够逻辑地处理具有控制编码或其他符号指令规定的程序，并将其译码，用代码化的数字表示，南京第四机床有限公司通过信息载体输入数控装置。经运算处理由数控装置发出各种控制信号，控制机床的动作，按图纸要求的形状和尺寸，自动地将零件加工出来。
数控机床定位精度，是指机床各坐标轴在数控装置控制下运动所能达到的位置精度。数控机床的定位精度又可以理解为机床的运动精度。普通机床由手动进给，定位精度主要决定于读数误差，而数控机床的移动是靠数字程序指令实现的，故定位精度决定于数控系统和机械传动误差。机床各运动部件的运动是在数控装置的控制下完成的，各运动部件在程序指令控制下所能达到的精度直接反映加工零件所能达到的精度，所以，定位精度是一项很重要的检测内容。
1、直线运动定位精度检测
直线运动定位精度一般都在机床和工作台空载条件下进行。按国家标准和国际标准化组织的规定（ISO标准），对数控机床的检测，应以激光测量为准。在没有激光干涉仪的情况下，对于一般用户来说也可以用标准刻度尺，配以光学读数显微镜进行比较测量。但是，测量仪器精度必须比被测的精度高1~2个等级。
为了反映出多次定位中的全部误差，ISO标准规定每一个定位点按五次测量数据算平均值和散差-3散差带构成的定位点散差带。
2、直线运动重复定位精度检测
检测用的仪器与检测定位精度所用的相同。一般检测方法是在靠近各坐标行程中点及两端的任意三个位置进行测量，每个位置用快速移动定位，在相同条件下重复7次定位，测出停止位置数值并求出读数最大差值。以三个位置中最大一个差值的二分之一，附上正负符号，作为该坐标的重复定位精度，它是反映轴运动精度稳定性的最基本指标。
3、直线运动的原点返回精度检测
原点返回精度，实质上是该坐标轴上一个特殊点的重复定位精度，因此它的检测方法完全与重复定位精度相同。
4、直线运动的反向误差检测
直线运动的反向误差，也叫失动量，它包括该坐标轴进给传动链上驱动部位（如伺服电动机、伺趿液压马达和步进电动机等）的反向死区，各机械运动传动副的反向间隙和弹性变形等误差的综合反映。误差越大，则定位精度和重复定位精度也越低。
反向误差的检测方法是在所测坐标轴的行程内，预先向正向或反向移动一个距离并以此停止位置为基准，再在同一方向给予一定移动指令值，使之移动一段距离，然后再往相反方向移动相同的距离，测量停止位置与基准位置之差。在靠近行程的中点及两端的三个位置分别进行多次测定（一般为7次），求出各个位置上的平均值，以所得平均值中的最大值为反向误差值。
5、回转工作台的定位精度检测
测量工具有标准转台、角度多面体、圆光栅及平行光管（准直仪）等，可根据具体情况选用。测量方法是使工作台正向（或反向）转一个角度并停止、锁紧、定位，以此位置作为基准，然后向同方向快速转动工作台，每隔30锁紧定位，进行测量。正向转和反向转各测量一周，各定位位置的实际转角与理论值（指令值）之差的最大值为分度误差。如果是数控回转工作台，应以每30为一个目标位置，对于每个目标位置从正、反两个方向进行快速定位7次，实际达到位置与目标位置之差即位置偏差，再按GB10931-89《数字控制机床位置精度的评定方法》规定的方法计算出平均位置偏差和标准偏差，所有平均位置偏差与标准偏差的最大值和与所有平均位置偏差与标准偏差的最小值的和之差值，就是数控回转工作台的定位精度误差。
考虑干式变压器到实际使用要求，一般对0、90、180、270等几个直角等分点进行重点测量，要求这些点的精度较其他角度位置提高一个等级。
6、回转工作台的重复分度精度检测
测量方法是在回转工作台的一周内任选三个位置重复定位3次，分别在正、反方向转动下进行检测。所有读数值中与相应位置的理论值之差的最大值分度精度。如果是数控回转工作台，要以每30取一个测量点作为目标位置，分别对各目标位置从正、反两个方向进行5次快速定位，测出实际到达的位置与目标位置之差值，即位置偏差，再按GB10931-89规定的方法计算出标准偏差，各测量点的标准偏差中最大值的6倍，就是数控回转工作台的重复分度精度。
7、回转工作台的原点复归精度检测
测量方法是从7个任意位置分别进行一次原点复归，测定其停止位置，以读出的最大差值作为原点复归精度。
应当指出，现有定位精度的检测是在快速、定位的情况下测量的，对某些进给系统风度不太好的数控机床，采用不同进给速度定位时，会得到不同的定位精度值。另外，定位精度的测定结果与环境温度和该坐标轴的工作状态有关，目前大部分数控机床采用半闭环系统，位置检测元件大多安装在驱动电动机上，在1m行程内产生0.01~0.02mm的误差是不奇怪的。这是热伸长产生的误差，有些机床便采用预拉伸（预紧）的方法来减少影响。
每个坐标轴的重复定位精度是反映该轴的最基本精度指标，它反映了该轴运动精度的稳定性，不能设想精度差的机床能稳定地用于生产。目前，由于数控系统功能越来越多，对每个坐喷射器标运动精度的系统误差如螺距积累误差、反向间隙误差等都可以进行系统补偿，只有随机误差没法补偿，而重复定位精度正是反映了进给驱动机构的综合随机误差，它无法用数控系统补偿来修正，当发现它超差时，只有对进给传动链进行精调修正。因此，如果允许对机床进行选择，则应选择重复定位精度高的机床为好。
㈢ 数控机床检测装置的种类有哪些
1）增量式检测方式
增量式检测方式单纯测量位移增量，移动一个测量单位就发出一个测量信号。其优点是检测装置比较简单，任何一个对中点均可作为测量起点；缺点是对测量信号计数后才能读出移距，一旦计数有误，此后的测量结果将全错；同时发生故障时（如断电、断刀等）不能再找到事故前的正确位置，事故排除后，这时必须将工作台移至起点重新计数才能找到事故前的正确位置。
2）绝对式测量方式
绝对式测量方式中，被测量的任一点的位置都以一个固定的零点作基准，每一被测点都有一个相应的测量值。这样就避免了增量式检测方式的缺陷，但其结构较为复杂。
2．数字式与模拟式
1）数字式测量方式
数字式检测是将被测量单位量化以后以数字形式表示，测量信号一般为电脉冲，可以直接把它送到数控装置进行比较、处理。数字式检测装置的特点是：
（1）被测量量化后转换成脉冲个数，便于显示和处理；
（2）测量精度取决于测量单位，与量程基本无关；
（3）检测装置比较简单，脉冲信号抗干扰能力强。
2）模拟式测量方式
模拟式检测是将被测量用连续的变量来表示，如用相位变化、电压变化来表示。主要用于小量程测量。它的主要特点是：
（1）直接对被测量进行检测，无需量化；
（2）在小量程内可以实现高精度测量；
（3）可用于直接检测和间接检测。
3．直接测量与间接测量
1）直接测量
对机床的直线位移采用直线型检测装置测量，称为直接检测。其测量精度主要取决于测量元件的精度，不受机床传动精度的影响。但检测装置要与行程等长，这对大型数控机床来说，是一个很大的限制。
2）间接测量
对机床的直线位移采用回转型检测元件测量，称为间接测量。间接检测使用可靠方便，无长度限制，缺点是在检测信号中加入了直线转变为旋转运动的传动链误差，从而影响检测精度。因此为了提高定位精度，常常需要对机床的传动误差进行补偿。
㈣ 数控机床常用的位置检测装置有哪些类型有何特点
1）从检测信号的类型来分可分为数字式或模拟式。同一检测原件既可以做专成数字式，也可以做成模拟属式，主要取决于使用方式和测量线路。2）从测量方式可分为增量式与绝对式。增量式检测的是相对位移量，增量检测元件是反映相对机床固定参考点的增量值。增量式装置比较简单，应用较广。绝对式检测是位移的绝对位置，检测没有积累误差，一旦切断电源后位置信息也不丢失，但结构复杂。3）就检测元件本身来说，可分为旋转型和直线型。旋转型可以采用检测电动机的旋转角度来间接测量得工作台的移动量，使用方便可靠，测量精度略低些。直线型就是对机床工作台的直线移动采用的直线检测，直观地反映其位移量，所构成的位置检测系统是全闭环控制系统，其检测装置要与行程等长，常用于精度要求较高的中小型数控机床上。
㈤ 数控机床测量装置的控制方式
在某种程度上可以说机床工作精度主要取决与闭环控制系统中的检测元件的精度。
西门子8M系统卧式加工中心正常运行时，机床突然停止工作，CRT出现NC报警104，操作者关断电源重新启动，报警消除，恢复正常工作，几十分钟后，故障又反复出现。
查询NC104报警，表示为：X轴测量闭环电缆折断短路，信号丢失，不正确的门槛信号不正确的频率信号。本机床的X、Y、Z三轴采用光栅尺对机床位移进行位置检测，进行反馈控制形成一个闭环系统。
检测元件如果受到灰尘油污的污染，就会发出错误的信号。检查读数头和光栅尺并没有受到油污和灰尘污染。随后检查差动放大器和测量线路板．也未发现不良现象，经过这些工作后。我们把重点放在反馈电缆上，测量反馈端子，发现13号线电压不稳，停电后测量发现随着电缆摆动电阻有较大变化，检查发现此线在X轴向随导轨运动的一段似接非接，造成反馈值不稳，导致电机失步，重新接线后，故障消除。
根据经验，导致脉冲编码器同步出错的主要原因是编码器零位脉冲不良或回参考点速度太低。由于检查参考点零位脉冲需要有示波器，维修时一般可以先检查回参考点速度和位置增益的设置，并确认系统的位置跟随误差值在1281xm以上。
若参数设置正确，可能的原因是“零脉冲”信号不良。由于零位脉冲的信号脉宽较窄，它对干扰十分敏感，因此必须针对以下几方面进行检查：
首先是编码器的供电电压必须在+5V+O．2V的范围内。当小于4．75V时，将会引起“零脉冲”的输出干扰。其次，编码器反馈的屏蔽线必须可靠连接，并尽可能使位置反馈电缆远离干扰源与动力线路。此外，编码器本身的“零脉冲”输出必须正确，满足系统对零位脉冲的要求。
经检查该机床在手动方式下工作正常，参考点减速速度、位置环增益设置正确，测量编码器+5V电压正常，回参考点的动作过程正确。初步判定故障是由于编码器零位脉冲受到干扰而引起的。检查发现，该轴编码器连接电缆的屏蔽线脱落，重新连接后，定位精度达到原机床要求。
经常有初学者问，数控机床为什么要回参考点呢?不回参考点不行吗?简单地讲，回参考点目的是为了每次上电开机后，在机床上建立一个唯一的坐标系。因为在机床加工完关断电源后。数控系统就失去了对各坐标位置记忆。在重新接通电源后，就得让各坐标回到机床一固定位置上，即坐标系的零点或原点，也称作基准点或者机床参考点。回参考点操作将直接影响
数控机床能否正常运行。
BTM-4000数控仿形铣床静态几何精度变化引起X轴运行不稳定。具体表现为×轴按指令停在某一位置时．始终停不下来。
BTM-4000系意大利进口的数控仿形铣床，系统采用意大利FEDIACNCl0系统．伺服采用了西门子公司产品。
机床在使用了一段时间后，X轴的位置锁定发生了漂移，表现为Z轴停在某一位置时，运动不停止，出现大约±0．0007m振幅偏差。而这种振动的频率又较低，直观地可以看到丝杠在来回转动。鉴于这种情况，初步断定这不是控制回路的自激振荡，有可能是定尺（磁尺）和动尺（读数头）之间有误差所致。经调整定尺和动尺配合间隙后，情况大有好转，后又配合调整了机床的静态几何精度，此故障消除。
卧式加工中心，采用SINU-MERIK840D系统．带EXE光栅测量装置。运行中出现114号报警，同时伴有113号报警。
从报警产生的原因看，由于114号的报警。引起113号报警，故障部位定位在位置测量装置。114号报警有两种可能：一是电缆断线或接地；二是信号丢失。前者可通过外观检查和测量来诊断。对后者主要是信号漏读，如果由于某种原因，使光栅尺输出的正弦信号幅度降低，在信号处理过程中，影响到被处理信号过零的位置，严重时会使输出脉冲挤在一起，造成丢失。因为光电池产生的信号与光照强度成正比，信号幅度下降无非是因为光源亮度下降或光学系统脏污所致。从尺身中抽出扫描单元，分解后看到，灯泡下的透镜表面呈毛玻璃状，指示光栅表面也有一层雾状物，灯泡和光电池上也有这种污物，这些污物导致了光源发光率下降和输出信号降低，通过对光栅的清洗故障消除。
只要电子元件不损坏，测量装置故障的几率很小，因此一般测量装置报警，主要原因是信号丢失，也就是“漏读”。测量信号在产生变换过程中容易造成丢失的环节。检测元件有问题，千万不要盲目拆卸，要研究明白后再动手。例如标尺光栅或指示光栅上有污物时要小心清除，清除前要检查尺面及周围有无切屑等硬质杂物，如有应清理干净，用脱脂棉和高纯度酒精进行擦洗，不能用手或一般擦布清擦，避免造成人为故障。
㈥ 数控机床常用的位置检测装置有哪些类型有何特点
1）从检测信号的类型来分可分为数字式或模拟式。同一检测原件既可以做成数字式，也可以做成模拟式，主要取决于使用方式和测量线路。2）从测量方式可分为增量式与绝对式。增量式检测的是相对位移量，增量检测元件是反映相对机床固定参考点的增量值。增量式装置比较简单，应用较广。绝对式检测是位移的绝对位置，检测没有积累误差，一旦切断电源后位置信息也不丢失，但结构复杂。3）就检测元件本身来说，可分为旋转型和直线型。旋转型可以采用检测电动机的旋转角度来间接测量得工作台的移动量，使用方便可靠，测量精度略低些。直线型就是对机床工作台的直线移动采用的直线检测，直观地反映其位移量，所构成的位置检测系统是全闭环控制系统，其检测装置要与行程等长，常用于精度要求较高的中小型数控机床上。
㈦ 数控机床常见的定位精度检测方式有那几种
数控机床七种常见的定位精度检测方式：
1、直线运动定位精度检测
2、直线运动重复定位精度检测
3、直线运动的原点返回精度检测
4、直线运动的反向误差检测
5、回转工作台的定位精度检测
6、回转工作台的重复分度精度检测
7、回转工作台的原点复归精度检测
㈧ 常用位置检测装置是如何进行分类的
常用位置检测装置分为位移、速度和电流三品种型。按安装的位置及耦合右式分为间接丈量和间接丈量；按丈量方式分为增量式和绝对式；按检测信号的类型分为模仿式和数字式；按活动体例分为反转展转式和直线式检测安装；按信号转换的原型可分为光电效应、光栅效应、电磁感应道理、电压效应、电阻效应和磁阻效应等类检测安装。数控机床中采用的位置检测安装根基分为直线式和扭转式两大类。直线式位置检测安装用来检测活动部件的直线位移量；扭转式位置检测安装用来检测反转展转部件的动弹位移量。
(1)数字式和模仿式检测。从检测信号的类型来分，检测元件可分为数字式和模仿式。统一种检测元件既能够做成数字式，也能够做成模仿式，次要取决于利用体例和丈量线路。所谓数字式是指将机械位移量改变为数字脉冲的丈量安装，而模仿式是指将机械位移量改变为电压幅值或相位的丈量安装。
(2)增量式和绝对式检测。从丈量的体例来分，检测元件可分为增量式和绝对式。增量式检测的是相对位移量，即位移的增量值，工作台挪动的距离是靠对丈量信号的计数后给出的。所以，数控机床上往往要给出一个固定的参考点，增量式检测元件就是反映相对此参考点的增量值。增量式安装比力简单，使用较广。
绝对式检测的是位移的绝对位置，每一被测点均有一个响应的信号作为丈量值。检测没有累积误差，一旦堵截电源后位相信息也不丢失，但布局复杂。
(3)扭转型和直线型。就检测元件的本身来分，可分为扭转型和直线型。扭转型也称间接检测，因为机床工作台的直线位移与驱动电动机的扭转角度有固定的比例关系，因而，能够采用检测驱动电动机的扭转角度来间接测得工作台的挪动量，由此所形成的位置检测系统是半闭环节制系统。扭转型无检测长度的限制，利用便利靠得住。但丈量信号插手了直线活动改变为扭转活动的传动链误差，丈量精度略低些。
直线型也称间接检测，就是对机床工作台的直线挪动采用间接直线检测，直观地反映其位移量，其所形成的位置检测系统是全闭环节制系统，其检测安装要与行程等长。对于大型数控机床来说，遭到了必然限制，常用于精度要求较高的中小型数控机床上。