『壹』 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↓↓↓
『贰』 数控机床对检测元件及位置检测装置有什么要求
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。
『叁』 数控机床中位置检测装置的作用是什么,
位置检测装置是数控系统的重要组成部分,在闭环或半闭环控制的数控机内床中,必须利用位容置检测装置把机床运动部件的实际位移量随时检测出来,与给定的控制值(指令信号)进行比较,从而控制驱动元件正确运转,使工作台(或刀具)按规定的轨迹和坐标移动。
位置检测装置在数控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。
『肆』 数控机床常用检测装置
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。
『伍』 目前在高精度数控机床中常使用什么作为位置检测装置
位置检测装置在抄数控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
『陆』 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。