数控钻孔机对位置检测装置的要求及分类.docx

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数控钻孔机对位置检测装置的要求及分类一、数控钻孔机对位置检测装置的要求位置检测装置的作用是检测自动钻孔机运动部件的位移和速度,并发送反应信号,构成闭环控制系统,并将其转换成数字信号送回CNC装置与脉冲指令信号开展比较,以控制驱动元件的正确运转。数控系统的精度和分辨率取决于位置检测装置的精度。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移动速度各不一样。现在的检测元件与系统的是:被测部件的移动速度为240m/min时,其检测位移的分辨率(能检测出的最小位移量)可达1m,如24m/min时可达0.1m。分辨率可到达0.01pm。数控钻孔机对位置检测装置有如下要求。1、工作可靠,抗干扰性强由于机床上有电动机、电磁阀等各种电磁感应元件及切削过程中润滑油、切削液的存在,因此,要求位置检测装置除了对电磁感应有较强的抗*力外,还要求装置不怕油、水的污染。此外,在切削过程中由于有热量的产生,还要求位置检测装置对环境温度的适应性强。2、满足精度和速度的要求在满足数控钻孔机位移速度的条件下,要求位置检测装置到达一定的检测精度和较小的累积误差。随着数控钻孔机的发展,其精度和速度越来越高,因此,要求位置检测装置必须满足数控钻孔机高精度和高速度的要求。3、便于安装和维护位置检测装置安装时要有一定的安装精度要求,同时其安装形式和位置还必须便于置的空维护。4、成本低、寿命长由于受使用环境的影响,位置检测装置还要求有较好的防尘、防油雾、防切屑等特性。二、数控钻孔机常用位置检测装置的分类数控钻孔机常用的位置检测装置的类型很多,不同类型的数控机床,因工作条件和求不同,有以下几种分类方式1、增量式和式增量式检测只测量位移增量,并用数字脉冲的个数来表示单位位移的数量,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,位移是靠对测量信号开展累计后读出的,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。增量检测装置有脉冲编码器、旋转变压器、感应同步器、光栅、磁栅、激光干预仪等。式检测测出的是被测部件在某对坐标系中的坐标位置值,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,才能送去开展比较和显示。采用此方式,防止了增量式检测方式的缺陷,分辨率要求越高,构造也越复杂。这样的测量装置有式脉冲编码盘、三速式编码盘(或称多圈式编码盘)等。2、数字式和模拟式数字式检测是将被测量单位量化后以数字形式表示。测量信号一般为电脉冲,可以直接把它送到数控系统开展比较、处理。数字式检测装置有脉冲编码器、光栅。数字式检测有以下特点1)被测量信号转换成脉冲个数,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;但存在累计误差。3)检测装置比较简单,脉冲信号抗*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。在大量程内做准确的模拟式检测时,对技术有较高的要求,数控钻孔机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动机、旋转变压器、感应同步器和磁尺等。3、模拟式检测的主要特点有1)直接对被测量开展检测,无须量化2)可在小量程内实现高精度测量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的方式,都可以称为直接测量。直接检测装置可以构成闭环进给伺服系统,测量装置有直线光栅、直线感应同步器、磁栅、激光干预仪等,用来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开展测量,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,对大型的数控机床来说,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动机轴上,测量其角位移,经过传动比变换以后得到执行部件的直线位移量,这样的测量方式称为间接测量。间接测量装置可以构成半闭环伺服进给系统,如将脉冲编码器装在电动机轴上。间接测量优点是使用可靠方便,无长度限制;缺点是在检测信号中引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开展补偿,才能提高定位精度。4)接触式测量与非接触式接触式测量的传感器与被测对象间存在着机械联系,因此机床本身的变形、振动等因会对测量产生一定的影响。典型的接触式测量装置有光栅、磁栅、感应同步器和接触式码器。非接触式测量的传感器与被测对象间是分离的,不发生机械联系。典型的非接触式量装置有双频激光干预仪和光电式编码器。