数控车床位置检测装置设计

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 闭环数控机床的检测装置在哪里

半闭环控制数控系统：
位置检测元件被安装在电动机轴端（伺服电机编码器）或丝杠轴端（编码器），通过角位移的测量间接计算出机床工作台的实际运行位置(直线位移)，并将其与CNC装置计算出的指令位置(或位移)相比较，用差值进行控制。由于闭环的环路内不包括丝杠、螺母副及机床工作台这些大惯性环节，由这些环节造成的误差不能由环路所矫正，其控制精度不如闭环控制数控系统，但其调试方便，可以获得比较稳定的控制特性，因此在实际应用中，这种方式被广泛采用。
全闭环控制数控系统：
位置检测装置安装在机床工作台上（光栅尺），用以检测机床工作台的实际运行位置(直线位移)，并将其与CNC装置计算出的指令位置(或位移)相比较，用差值进行控制，这类控制方式的位置控制精度很高，但由于它将丝杠、螺母副及机床工作台这些大惯性环节放在闭环内，调试时，其系统稳定状态比较难调试。
数控程序代码标准(ISO EIA) ：
数控程序代码，由于各个数控机床生产厂家所用的标准尚未完全统一，其所用的代码、指令及其含义不完全相同，因此在编制程序时必须按所用数控机床编程手册中的规定进行。为了满足设计、制造、维修和普及的需要，在输入代码、坐标系统，加工指令、辅助功能及程序格式等方面，国际上已经形成了两种通用的标准：
即国际标准化组织(ISO)标准和美国电子工业学会(EIA)标准。
在ISO 代码中程序段结束符号为LF，在EIA 代码中程序段结束符号为CR,
我国机械工业部根据ISO标准制定了：
JB3050-82《数字控制机床用七单位编码字符》
JB3051-1999《数字控制机床坐标和运动方向的命名》
JB3208-1999《数字控制机床穿孔带程序段格式中的准备功能G和辅助功能M代码》。
详细看：http://ke..com/view/4205044.htm

㈢ 位置检测装置在数控机床控制中起什么作用

数控机床的加工精度主要与机械精度，数控系统和伺服系统有关，这几个环节的精度都必须达到要求。
分辨率是机床能识别的最小单位，直接决定机床精度的好坏。主要由数控系统和伺服系统决定。

㈣ 数控机床对位置检测装置的要求有哪些 详细

直接测量和间接测量
1．直接测量
直接测量是将检测装置直接安装在执行部件上，如光栅、感应同步器等用来直接测量工作台的直线位移，位置检测装置安装在执行部件(即末端件)上直接测量执行部件末端件的直线位移或角位移，可以构成闭环进给伺服系统。测量方式有直线光栅、直线感应同步器、磁栅、激光干涉仪等测量执行部件的直线位移。由于此种检测方式是采用直线型检测装置对机床的直线位移进行测量，因此，其优点是直接反映工作台的直线位移量；缺点是要求检测装置与行程等长，对大型的数控机床来说，这是一个很大的限制。
2．间接测量
间接测量装置是将检测装置安装在滚珠丝杠或驱动电动机轴上，通过检测转动件的角位移来间接测量执行部件的直线位移。
位置检测装置安装在执行部件前面的传动元件或驱动电动机轴上，测量其角位移，经过传动比变换以后才能得到执行部件的直线位移量，这样可以构成闭环伺服进给系统，如将脉冲编码器装在电动机轴上。
间接测量使用可靠、方便，无长度限制；其缺点是，在检测信号中加入了直线转变为旋转运动的传动链误差，从而影响测量精度。一般需对数控机床的传动误差进行补偿，才能提高定位精度。
除了以上位置检测装置，伺服系统中往往还包括检测速度的元件，用以检测和调节发动机的转速。常用的元件是测速发电机。
位置检测装置是数控机床伺服系统的重要组成部分。它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，其检测位移的分辨率（能检测的最小位移量）可达1μm，如24m/min时可达0.1μm。最高分辨率可达到
0.01μm。
数控机床对位置检测装置有如下要求：
（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，适应机床工作环境。
（4）成本低。

㈤ 数控机床位置检测装置的分类方法

数控机床位置检测装置的分类方法

对于不同类型的数控机床，因工作条件和检测要求不同，可以采用以下不同的检测方式。下面就一起随我来了解下数控机床位置检测装置的分类方法吧。

1、增量式和绝对式测量

增量式检测方式只测量位移增量，并用数字脉冲的个数来表示单位位移(即最小设定单位)的数量，每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，任何一个对中点都可以作为测量起点。但在此系统中，移距是靠对测量信号累积后读出的'，一旦累计有误，此后的测量结果将全错。另外在发生故障时(如断电)不能再找到事故前的正确位置，事故排除后，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。脉冲编码器，旋转变压器，感应同步器，光栅，磁栅，激光干涉仪等都是增量检测装置。

绝对式测量方式测出的是被测部件在某一绝对坐标系中的绝对坐标位置值，并且以二进制或十进制数码信号表示出来，一般都要经过转换成脉冲数字信号以后，才能送去进行比较和显示。采用此方式，分辨率要求愈高，结构也愈复杂。这样的测量装置有绝对式脉冲编码盘、三速式绝对编码盘(或称多圈式绝对编码盘)等。

2、数字式和模拟式测量

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系统进行比较、处理。这样的检测装置有脉冲编码器、光栅。数字式检测有如下的特点：

(1)被测量转换成脉冲个数，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;但存在累计误码差;

(3)检测装置比较简单，脉冲信号抗干扰能力强。

模拟式检测是将被测量用连续变量来表示，如电压的幅值变化，相位变化等。在大量程内做精确的模拟式检测时，对技术有较高要求，数控机床中模拟式检测主要用于小量程测量。模拟式检测装置有测速发电机、旋转变压器、感应同步器和磁尺等。模拟式检测的主要特点有：

(1)直接对被测量进行检测，无须量化。

(2)在小量程内可实现高精度测量。

3、直接检测和间接检测。

位置检测装置安装在执行部件(即末端件)上直接测量执行部件末端件的直线位移或角位移，都可以称为直接测量，可以构成闭环进给伺服系统，测量方式有直线光栅、直线感应同步器、磁栅、激光干涉仪等测量执行部件的直线位移;由于此种检测方式是采用直线型检测装置对机床的直线位移进行的测量。其优点是直接反映工作台的直线位移量。缺点是要求检测装置与行程等长，对大型的机床来说，这是一个很大的限制。

位置检测装置安装在执行部件前面的传动元件或驱动电机轴上，测量其角位移，经过传动比变换以后才能得到执行部件的直线位移量，这样的称为间接测量，可以构成半闭环伺服进给系统。如将脉冲编码器装在电机轴上。间接测量使用可靠方便，无长度限制;其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，从而影响测量精度。一般需对机床的传动误差进行补偿，才能提高定位精度。

除了以上位置检测装置，伺服系统中往往还包括检测速度的元件,用以检测和调节发动机的转速。常用的测速元件是测速发动机。

㈥ 数控机床中位置检测装置的作用是什么,

检测平衡交响的作用
在磨削加工过程中，砂轮的振动是产生工件已加工表面振纹、影响加工质量的重要因素。引起这种振动的原因有工件和刀具传动系统的扰动以及砂轮不平衡引起的主轴振动两个方面。前者一般可以通过磨床的减振设备有效地消除，而后者则主要通过对砂轮进行平衡校正来解决。砂轮的平衡技术按自动化程度可分为人工平衡、半自动平衡和自动平衡3类。目前人们在研究半自动平衡的同时正致力于自动平衡的研究。日本开发的一种Balanceeye/norilake半自动平衡装置，通过振动测试分析，指出平衡块的安放位置，停机后人工稳定平衡配重块，再开车进行平衡测定。它基本代表了半自动平衡的水平。在自动平衡中，机械式增重平衡器是发展最早、应用最广的一类。自动平衡目前在国外已发展为液体平衡(日本)和利用氟里昂作为平衡介质的液汽平衡(美国)。本文研究的是一种利用增重平衡原理，根据振幅大小的变化规律，通过调整配重相对位置实现砂轮动态平衡校正的方法和装置。
2 平衡原理和平衡头结构
平衡原理
平衡装置简图如图1所示，磨床砂轮属于刚性转子。刚性转子由于其质心与回转中心不重合所引起的振动响应即旋转失衡是磨床主轴振动的重要因素。若磨床主轴部件总质量为M,不平衡质量为m,等效不平衡质点与回转中心的距离(偏心距)为e,则由此引起的稳态受迫振动的振幅为 (1)

可见在一定的转速和阻尼条件下，由于偏心所引起的主轴振幅与偏心质量的质径积me成正比。
砂轮的偏心质量可以用给定质径积的偏心质量来进行平衡补偿。若砂轮及给定质径积的补偿偏心质量(偏重齿圈)的轴向宽度b与其直径D之比b/D<1/5，则可以认为偏心质量和偏重齿圈的补偿质量形成的惯性力构成以转子回转轴为汇交点的平面汇交力系，如图2所示，其中Fm,F1,F2分别为砂轮偏心质量及补偿质量形成的惯性力。
由平面汇交力系的平衡条件可知，转子平衡时有,即 (2)

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

㈦ 数控机床的基本组成、结构及基本原理

数控机床的基本组成包括加工程序载体、数控装置、伺服驱动装置、机床主体和其他辅助装置。根据输入数据插补出理想的运动轨迹，然后输出到执行部件加工出所需要的零件。因此，数控装置主要由输入、处理和输出三个基本部分构成。而所有这些工作都由计算机的系统程序进行合理地组织，使整个系统协调地进行工作。

与传统的机床相比，数控机床主体具有如下结构特点：

1）采用具有高刚度、高抗震性及较小热变形的机床新结构。通常用提高结构系统的静刚度、增加阻尼、调整结构件质量和固有频率等方法来提高机床主机的刚度和抗震性，使机床主体能适应数控机床连续自动地进行切削加工的需要。

采取改善机床结构布局、减少发热、控制温升及采用热位移补偿等措施，可减少热变形对机床主机的影响。

2）广泛采用高性能的主轴伺服驱动和进给伺服驱动装置，使数控机床的传动链缩短，简化了机床机械传动系统的结构。

3）采用高传动效率、高精度、无间隙的传动装置和运动部件，如滚珠丝杠螺母副、塑料滑动导轨、直线滚动导轨、静压导轨等。

(7)数控车床位置检测装置设计扩展阅读

使用注意：

1、数控机床的使用环境：对于数控机床最好使其置于有恒温的环境和远离震动较大的设备（如冲床）和有电磁干扰的设备；

2、电源要求；

3、数控机床应有操作规程：进行定期的维护、保养，出现故障注意记录保护现场等；

4、数控机床不宜长期封存，长期会导致储存系统故障，数据的丢失；

5、注意培训和配备操作人员、维修人员及编程人员。

㈧ 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。

㈨ 数控机床检测装置的种类有哪些

●按工艺用途分类
金属切削类数控机床，包括数控车床，数控钻床，数控铣床，数控磨床，数控镗床发及加工中心。这些机床都有适用于单件、小批量和多品种和零件加工，具有很好的加工尺寸的一致性、很高的生产率和自动化程度，以及很高的设备柔性。
金属成型类数控机床；这类机床包括数控折弯机
，数控组合冲床、数控弯管机、数控回转头压力机等。
数控特种加工机床；这类机床包括数控线（电极）切割机床、数控电火花加工机床、数控火焰切割机、数控激光切割机床、专用组合机床等。
其他类型的数控设备；非加工设备采用数控技术，如自动装配机、多坐标测量机、自动绘图机和工业机器人等。
●按运动方式分类
点位控制；点位控制数控机床的特点是机床的运动部件只能够实现从一个位置到另一个位置的精确运动，在运动和定位过程中不进行任何加工工序。如数控钻床、数按坐标镗床、数控焊机和数控弯管机等。
直线控制；点位直线控制的特点是机床的运动部件不仅要实现一个坐标位置到另一个位置的精确移动和定位，而且能实现平行于坐标轴的直线进给运动或控制两个坐标轴实现斜线进给运动。
轮廓控制；轮廓控制数控机床的特点是机床的运动部件能够实现两个坐标轴同时进行联动控制。它不仅要求控制机床运动部件的起点与终点坐标位置，而且要求控制整个加工过程每一点的速度和位移量，即要求控制运动轨迹，将零件加工成在平面内的直线、曲线或在空间的曲面。
●按控制方式分类
开环控制；即不带位置反馈装置的控制方式。
半闭环控制；指在开环控制伺服电动机轴上装有角位移检测装置，通过检测伺服电动机的转角间接地检测出运动部件的位移反馈给数控装置的比较器，与输入的指令进行比较，用差值控制运动部件。
闭环控制；是在机床的最终的运动部件的相应位置直接直线或回转式检测装置，将直接测量到的位移或角位移值反馈到数控装置的比较器中与输入指令移量进行比较，用差值控制运动部件，使运动部件严格按实际需要的位移量运动。
●按数控制机床的性能分类
经济型数控机床；
中档数控机床；
高档数控机床；
●按所用数控装置的构成方式分类
硬线数控系统；软线数控系统；

㈩ 数控机床检测装置作用有哪些数控机床对检测装置的要求有哪些

光栅尺，光电脉冲编码器，感应同步器，旋转变压器，他们都是位置检测元件。而数控机床对位置检测元件要求更高，尺寸加工精度的高低全靠它了，主要是用光栅尺和光电脉冲编码器来检测机床的位置距离，精度极高。