『壹』 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。
『贰』 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.
『叁』 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
『肆』 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
『伍』 用于全闭环控制数控铣床系统中的位置检测装置有哪些它们可分别安装在机床的哪些部位
主要是直线光栅尺,圆光栅和编码器,另外测量还分磁栅和球栅,直栅尺通常用在直线传动的部位,例如X,Y轴,圆的用在旋转工作台,而编码器通常用在Z轴和主轴等要求精度不是很高或安装直线不方便的地方。
『陆』 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。
『柒』 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。