数控机床控制系统安装与调试 教学课件 作者 唐静 项目3 数控机床的位置检测装置.pptx

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1、项目3数控机床的位置检测装置项目3数控机床的位置检测装置任务3.1位置检测装置概述任务3.2认知常用位置检测装置任务3.1位置检测装置概述任务引入：数控机床能够实现高精度的零件加工，其中最主要的原因是采用了位置检测装置进行移动部件的实际位置检测。数控机床的位置检测装置起着测量和反馈的作用，那数控机床的位置检测装置有哪些分类和要求呢？任务目标：掌握数控机床位置检测方法的分类；了解数控机床位置检测装置的要求。相关知识：3.1.1位置检测方法分类（1）直接测量与间接测量直接测量：位置检测装置所测量的对象就是被测量量本身，如直线式检测装置测量直线位移、旋转式检测装置测量角位移。间接测

2、量：用旋转式检测装置反应工作台的直线位移，即通过角位移与直线位移之间的线性关系计算出工作台的直线位移。举例：丝杠的螺距是5mm，旋转式测量装置检测出旋转角度是36°，则工作台的直线位移是？5mm×36°/360°=0.5mm。（2）增量式测量与绝对式测量增量式测量：只测量位移增量，即工作台每移动一个基本的长度单位，检测装置就发出一个测量信号，此信号通常是脉冲形式。一个脉冲所代表的基本长度就是分辨率，而通过脉冲计数可以得到实际位移量。举例：一个增量式位置检测装置的分辨率为0.01mm/脉冲，当计数到100个脉冲时，表示工作台的移动位移是？——0.01mm/脉冲×100脉冲=1m

3、m。绝对式测量：检测装置有一个固定的零点，被测的任一点的位置都根据这个零点有一个对应的测量值，一般以数据形式表示。3.1.2位置检测装置的要求数控机床的加工精度主要由检测装置的精度决定。数控机床对检测装置的主要要求如下：（1）满足精度和速度要求；（2）寿命长、可靠性高、抗干扰能力强；（3）使用维护方便，适合机床运行环境；（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装置的精度和速度的要求不同。任务3.2认知常用位置检测装置任务引入：数控机床在加工下图所示的外螺纹时，能够保证螺纹车刀每次的进刀点和退刀点相同……这一的位置控制是通过什么位置检测装置来检测的呢？又是

4、怎样检测的呢？任务目标：掌握接近开关的功能、分类和接线方法；熟悉光电式编码器的结构、分类和工作原理；了解光栅尺的功能和安装方法。相关知识：3.2.1接近开关的应用接近开关又称无触点行程开关，当有物体移向接近开关并接近到一定距离时，接近开关就能动作，其主要作用是完成位置检测。（1）电感式接近开关。（2）电容式接近开关。（3）光电式接近开关。（4）霍尔接近开关。3.2.2编码器的应用编码器是一种旋转式的角位移检测元件，通常装在被检测的轴上。根据内部结构和检测方式的不同，编码器可以分为接触式、光电式和电磁式三种。光电式的精度与可靠性都优于其他两种，因此在数控机床中的应用较为广泛。增

5、量式编码器由光学系统、码盘、检测光栅、光电转换电路等组成；当码盘随着工作轴一起转动时，在光源的照射下，透过码盘和检测光栅就会产生忽明忽暗的光信号，该光信号由光电检测器件读取后，由光敏元件转换成电信号，通过转换电路的整形、放大、分频和计数后输出。光电编码器利用光电转换原理通常输出三组方波脉冲A、B和Z相。3.2.3光栅尺的应用光栅尺也称之为直线尺，是一种高精度的直线位移传感器。光栅尺通常由标尺光栅（主光栅）和光栅读数头（指示光栅）两部分配套使用，长的是标尺光栅（主光栅），安装在数控机床的固定部件上，与行程等长；短的是光栅读数头（指示光栅），安装在数控机床的移动部件上。1——光栅

6、读数头；2——标尺光栅；3——光栅数显表光栅尺的应用