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检测装置对数控机床的性能有什么影响

发布时间:2024-06-09 19:34:32

⑴ 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↓↓↓

⑵ 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。

⑶ 鏁版帶鏈哄簥鐨勬娴嬪弽棣堣呯疆鐨勪綔鐢ㄦ槸

鏁版帶鏈哄簥鐨勬娴嬪弽棣堣呯疆鐨勪綔鐢ㄦ槸绮剧‘娴嬪緱瑙掍綅绉绘垨鐩寸嚎浣嶇Щ鐨勬暟鎹銆傛牴鎹鏌ヨ㈢浉鍏冲叕寮淇℃伅鏄剧ず锛屾暟鎺ф満搴婄殑鍙嶉堣呯疆鏄闂鐜锛堝崐闂鐜锛夋暟鎺ф満搴婄殑妫娴嬬幆鑺傦紝璇ヨ呯疆鍙浠ュ寘鎷鍦ㄤ己鏈嶇郴缁熶腑锛屽畠鐢辨娴嬪厓浠跺拰鐩稿簲鐨勭數璺缁勬垚锛屽叾浣滅敤鏄妫娴嬫暟鎺ф満搴婂潗鏍囪酱鐨勫疄闄呯Щ鍔ㄩ熷害鍜屼綅绉伙紝骞跺皢淇℃伅鍙嶉堝埌鏁版帶瑁呯疆鎴栦己鏈嶉┍鍔ㄤ腑锛屾瀯鎴愰棴鐜鎺у埗绯荤粺銆

⑷ 数控机床的检测反馈装置的作用是

数控机床的检枣春哗测反馈装置的作用是检测位移和速度,发出反馈信号,使系统形成闭环控制。
数控机床的检测反馈装置是闭环控制、半闭环控制服务系统的重要组成部分,在闭环控制系统中设置检测反馈装置可以提高数控机床的定位精凳行度和重复定位精度回转或直线运动,系统把反馈的信号与输入信号进行比较,其差值经放大后驱动执行部件进行运动加工,其主要作用就是为了检测位移和速度,发出反馈信号,使系统形成闭环控制。
数控控机床是负责利用车床设备完成产品建工的工作人员,主要工作包括:按照图纸工艺和操作要求,通过操作数控机床完成零件加工;做好产品自检工作;根据加工材料合理选择加工森信刀具,确定加工参数。

⑸ 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。

⑹ 位置检测装置在数控机床控制中起什么作用

位置检来测装置在数控自机床控制中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。
位置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。

⑺ 请问数控机床由那几部分组成,各部分的作用是什么

数控机床有由以下部分组成
一、程序编制及程序载体
数控程序是数控机床自动加工零件的工作指令.在对加工零件进行工艺分析的基础上,确定零件坐标系在机床坐标系上的相对位置,即零件在机床上的安装位置;刀具与零件相对运动的尺寸参数;零件加工的工艺路线、切削加工的工艺参数以及辅助装置的动作等.得到零件的所有运动、尺寸、工艺参数等加工信息后,用由文字、数字和符号组成的标准数控代码,按规定的方法和格式,编制零件加工的数控程序单.编制程序的工作可由人工进行;对于形状复杂的零件,则要在专用的编程机或通用计算机上进行自动编程(APT)或CAD/CAM设计.
编好的数控程序,存放在便于输入到数控装置的一种存储载体上,它可以是穿孔纸带、磁带和磁盘等,采用哪一种存储载体,取决于数控装置的设计类型.
二、输入装置
输入装置的作用是将程序载体(信息载体)上的数控代码传递并存入数控系统内.根据控制存储介质的不同,输入装置可以是光电阅读机、磁带机或软盘驱动器等.数控机床加工程序也可通过键盘用手工方式直接输入数控系统;数控加工程序还可由编程计算机用RS232C或采用网络通信方式传送到数控系统中.
零件加工程序输入过程有两种不同的方式:一种是边读入边加工(数控系统内存较小时),另一种是一次将零件加工程序全部读入数控装置内部的存储器,加工时再从内部存储器中逐段逐段调出进行加工.
三、数控装置
数控装置是数控机床的核心.数控装置从内部存储器中取出或接受输入装置送来的一段或几段数控加工程序,经过数控装置的逻辑电路或系统软件进行编译、运算和逻辑处理后,输出各种控制信息和指令,控制机床各部分的工作,使其进行规定的有序运动和动作.
零件的轮廓图形往往由直线、圆弧或其他非圆弧曲线组成,刀具在加工过程中必须按零件形状和尺寸的要求进行运动,即按图形轨迹移动.但输入的零件加工程序只能是各线段轨迹的起点和终点坐标值等数据,不能满足要求,因此要进行轨迹插补,也就是在线段的起点和终点坐标值之间进行“数据点的密化”,求出一系列中间点的坐标值,并向相应坐标输出脉冲信号,控制各坐标轴(即进给运动的各执行元件)的进给速度、进给方向和进给位移量等.
四、驱动装置和位置检测装置
驱动装置接受来自数控装置的指令信息,经功率放大后,严格按照指令信息的要求驱动机床移动部件,以加工出符合图样要求的零件.因此,它的伺服精度和动态响应性能是影响数控机床加工精度、表面质量和生产率的重要因素之一.驱动装置包括控制器(含功率放大器)和执行机构两大部分.目前大都采用直流或交流伺服电动机作为执行机构.
位置检测装置将数控机床各坐标轴的实际位移量检测出来,经反馈系统输入到机床的数控装置之后,数控装置将反馈回来的实际位移量值与设定值进行比较,控制驱动装置按照指令设定值运动.
五、辅助控制装置
辅助控制装置的主要作用是接收数控装置输出的开关量指令信号,经过编译、逻辑判别和运动,再经功率放大后驱动相应的电器,带动机床的机械、液压、气动等辅助装置完成指令规定的开关量动作.这些控制包括主轴运动部件的变速、换向和启停指令,刀具的选择和交换指令,冷却、润滑装置的启动停止,工件和机床部件的松开、夹紧,分度工作台转位分度等开关辅助动作.
由于可编程逻辑控制器(PLC)具有响应快,性能可靠,易于使用、编程和修改程序并可直接启动机床开关等特点,现已广泛用作数控机床的辅助控制装置.
六、机床本体
数控机床的机床本体与传统机床相似,由主轴传动装置、进给传动装置、床身、工作台以及辅助运动装置、液压气动系统、润滑系统、冷却装置等组成.但数控机床在整体布局、外观造型、传动系统、刀具系统的结构以及操作机构等方面都已发生了很大的变化.这种变化的目的是为了满足数控机床的要求和充分发挥数控机床.

⑻ 数控机床精度靠什么装置保证

方法主要有:
①试切法调整
试切法调整,就是对被加工零件进行“试切-测量-调整-再试切”,直至达到所要求的精度。它的调整误差来源有:测量误差;微量进给时,机构灵敏度所引起的误差;最小切削深度影响。
②用定程机构调整
③用样件或样板调整
(5)工件残余应力引起的误差
残余应力是指当外部载荷去掉以后仍存留在工件内部的应力。残余应力是由于金属发生了不均匀的体积变化而产生的。其外界因素来自热加工和冷加工。有残余应力的零件处于一种不稳定状态。一旦其内应力的平衡条件被打破,内应力的分布就会发生变化,从而引起新的变形,影响加工精度。
①内应力产生的原因主要有:毛坯制造中产生的内应力;冷校正产生的内应力;切削加工产生的内应力。
②减小或消除内应力的措施一是采用适当的热处理工序。二是给工件足够的变形时间。三是零件结构要合理,结构要简单,壁厚要均匀。
6)数控机床产生误差的独特性
数控机床与普通机床的最主要差别有两点:一是数控机床具有“指挥系统”——数控系统;二是数控机床具有执行运动的驱动系统——伺服系统。
在数控机床上所产生的加工误差,与在普通机床上产生的加工误差,其来源有许多共同之处,但也有独特之处,例如伺服进给系统的跟踪误差、检测系统中的采样延滞误差等,这些都是普通机床加工时所没有的。所以在数控加工中,除了要控制在普通机床上加工时常出现的那一类误差源以外,还要有效地抑制数控加工时才可能出现的误差源。这些误差源对加工精度的影响及抑制的途径主要有以下几个方面:
①机床重复定位精度的影响
数控机床的定位精度是指数控机床各坐标轴在数控系统的控制下运动的位置精度,引起定位误差的因素包括数控系统的误差和机械传动的误差。而数控系统的误差则与插补误差、跟踪误差等有关。机床重复定位精度是指重复定位时坐标轴的实际位置和理想位置的符合程度。
②检测装置的影响
检测反馈装置也称为反馈元件,通常安装在机床工作台或丝杠上,相当于普通机床的刻度盘和人的眼睛,检测反馈装置将工作台位移量转换成电信号,并且反馈给数控装置,如果与指令值比较有误差,则控制工作台向消除误差的方向移动。数控系统按有无检测装置可分为开环、闭环与半闭环系统。开环系统精度取决于步进电动机和丝杠精度,闭环系统精度取决于检测装置精度。检测装置是高性能数控机床的重要组成部分。
③刀具误差的影响
在加工中心上,由于采用的刀具具有自动交换功能,因而在提高生产率的同时,也带来了刀具交换误差。用同一把刀具加工一批工件时,由于频繁重复换刀,致使刀柄相对于主轴锥孔产生重复定位误差而降低加工精度。
抑制数控机床产生误差的途径有硬件补偿和软件补偿。过去一般多采用硬件补偿的方法。如加工中心采用螺距误差补偿功能。随着微电子、控制、监测技术的发展,出现了新的软件补偿技术。它的特征是应用数控系统通信的补偿控制单元和相应的软件,以实现误差的补偿,其原理是利用坐标的附加移动来修正误差。
(7)提高加工精度的工艺措施
保证和提高加工精度的方法,大致可概括为以下几种:减小原始误差法、补偿原始误差法、转移原始误差法、均分原始误差法、均化原始误差法、“就地加工”法。
①减少原始误差
这种方法是生产中应用较广的一种基本方法。它是在查明产生加工误差的主要因素之后,设法消除或减少这些因素。例如细长轴的车削,现在采用了大走刀反向车削法,基本消除了轴向切削力引起的弯曲变形。若辅之以弹簧顶尖,则可进一步消除热变形引起的热伸长的影响。
②补偿原始误差
误差补偿法,是人为地造出一种新的误差,去抵消原来工艺系统中的原始误差。当原始误差是负值时人为的误差就取正值,反之,取负值,并尽量使两者大小相等;或者利用一种原始误差去抵消另一种原始误差,也是尽量使两者大小相等,方向相反,从而达到减少加工误差,提高加工精度的目的。
③转移原始误差
误差转移法实质上是转移工艺系统的几何误差、受力变形和热变形等。
误差转移法的实例很多。如当机床精度达不到零件加工要求时,常常不是一味提高机床精度,而是从工艺上或夹具上想办法,创造条件,使机床的几何误差转移到不影响加工精度的方面去。如磨削主轴锥孔保证其和轴颈的同轴度,不是靠机床主轴的回转精度来保证,而是靠夹具保证。当机床主轴与工件之间用浮动联接以后,机床主轴的原始误差就被转移掉了。
④均分原始误差
在加工中,由于毛坯或上道工序误差(以下统称“原始误差”)的存在,往往造成本工序的加工误差,或者由于工件材料性能改变,或者上道工序的工艺改变(如毛坯精化后,把原来的切削加工工序取消),引起原始误差发生较大的变化,这种原始误差的变化,对本工序的影响主要有两种情况:
误差复映,引起本工序误差;
定位误差扩大,引起本工序误差。
解决这个问题,最好是采用分组调整均分误差的办法。这种办法的实质就是把原始误差按其大小均分为n组,每组毛坯误差范围就缩小为原来的1/n,然后按各组分别调整加工。
⑤均化原始误差
对配合精度要求很高的轴和孔,常采用研磨工艺。研具本身并不要求具有高精度,但它能在和工件作相对运动过程中对工件进行微量切削,高点逐渐被磨掉(当然,模具也被工件磨去一部分)最终使工件达到很高的精度。这种表面间的摩擦和磨损的过程,就是误差不断减少的过程。这就是误差均化法。它的实质就是利用有密切联系的表面相互比较,相互检查从对比中找出差异,然后进行相互修正或互为基准加工,使工件被加工表面的误差不断缩小和均。 在生产中,许多精密基准件(如平板、直尺、角度规、端齿分度盘等)都是利用误差均化法加工出来的。
⑥就地加工法
在加工和装配中有些精度问题,牵涉到零件或部件间的相互关系,相当复杂,如果一味地提高零、部件本身精度,有时不仅困难,甚至不可能,若采用就地加工法(也称自身加工修配法)的方法,就可能很方便地解决看起来非常困难的精度问题。就地加工法在机械零件加工中常用来作为保证零件加工精度的有效措施。

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