数（shù）控钻孔机对位置检测装置的要（yào）求及分（fèn）类

发表（biǎo）时间（jiān）：2020-04-23 17:37:03

　　数控钻孔（kǒng）机对位置检测装（zhuāng）置的要求及分类（lèi）

　　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（shì）检测数控钻孔机运动部件的位移（yí）和速度,并发送反馈（kuì）信号,构成闭环控制系统,并将其（qí）转换成数字信号送回CNC装置与脉（mò）冲指令信号进行比较,以控制驱动元件的正确运转（zhuǎn）。数控系统的精度和分（fèn）辨（biàn）率取决于位置检测装置的精（jīng）度（dù）。不同类型的（de）数控机床（chuáng）,对位置（zhì）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（zài）的检测元件与系统（tǒng）的最高水平是:被测部件（jiàn）的（de）最高移动速（sù）度为240m/min时,其检测位移的分辨率(能（néng）检测出的最小位移量)可达1m,如24m/min时可达0.1m。最高（gāo）分（fèn）辨率可达到（dào）0.01pm。数控钻孔机（jī）对位置检测装置有如下要求。

　　1、工作可靠,抗干（gàn）扰性强由于机床（chuáng）上有电动机、电磁阀等各种电磁感应元（yuán）件及切削过程中润滑油（yóu）、切削液的存在,因（yīn）此,要求位置检测装置除了对电磁（cí）感应有较（jiào）强（qiáng）的抗干扰能力外,还要求（qiú）装（zhuāng）置不怕油、水的（de）污染。此外,在切削过（guò）程（chéng）中（zhōng）由于有热量的产生,还要求位置（zhì）检测装（zhuāng）置对环境温度（dù）的适（shì）应性强。

　　2、满足精度和速度的要求

　　在满足数控钻孔机（jī）最大位移（yí）速度的条件下,要求（qiú）位置检测装置达到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（dù）和（hé）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（gāo）精度和高速度的要求。

　　3、便于安装和维护

　　位置检（jiǎn）测装置安装时要有一（yī）定的安装精度要求,同时（shí）其安装形式和位置还必（bì）须便（biàn）于置（zhì）的空维护（hù）。

　　4、成（chéng）本低（dī）、寿命（mìng）长

　　由于受使用环境的影响,位置检测装置（zhì）还要求有较好的防尘、防（fáng）油（yóu）雾、防切（qiē）屑等特性。

　　二、数控钻孔机（jī）常用位置检测装置的分类

　　数控钻孔机常用的位置（zhì）检测装置的类型很多,不同（tóng）类型的数控机床,因工作条件和求（qiú）不同,有以下几种分类方式

　　1、增量（liàng）式（shì）和（hé）绝对式

　　增量式检测只测量位移增量,并用数字（zì）脉（mò）冲的个数（shù）来表示单位位移的数量,每移动一个测量单位就（jiù）发出一个测（cè）量信号。其优点是检测装置比（bǐ）较简单,任何一个对中点都可以（yǐ）作为测量起点。但在此系统中,位移是（shì）靠对测量信号进行累计后读出的,一旦（dàn）累计有误,此后的测量结果将全错。另外在发生故障时（shí）(如断电)不能再找到事故前的（de）正确位置,事故排除后,必须将工作（zuò）台移至起点重新计数才能找到事（shì）故前的正确位置。增（zēng）量检测装（zhuāng）置有脉冲（chōng）编码器、旋转变压器、感（gǎn）应同步器（qì）、光栅、磁栅（shān）、激光干涉仪等。

　　绝对式检测测出的是被测（cè）部件（jiàn）在某一绝对坐标系中的绝对坐标位置值（zhí）,并且（qiě）以二（èr）进制或十进制数码（mǎ）信号表示出来,一般都要经过转换成脉冲（chōng）数字（zì）信号以后,才能送去进行（háng）比较和显示。采用此方式,避免了增（zēng）量式检（jiǎn）测方式的缺（quē）陷（xiàn）,分辨（biàn）率要（yào）求越高,结构也越复杂（zá）。这样的测量装置有绝对式脉冲编码盘、三速式绝对编码盘(或称多圈式绝对编码盘)等（děng）。

　　2、数字式（shì）和模拟式

　　数字式检测是将被测量（liàng）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（sòng）到数控（kòng）系统进行比较、处理。数字式检测装置（zhì）有脉冲编码（mǎ）器、光栅。数字式检测（cè）有以下特点

　　1)被测量信（xìn）号转换成脉冲个（gè）数,便于显示和处理。

　　2)测量精度取决于测量单（dān）位,与量程基本无关;但存（cún）在累计误（wù）差。

　　3)检测装置比较简单,脉冲（chōng）信号抗干扰能力强

　　模拟式检测是将被测（cè）量用连续变（biàn）量来表示,如电压的幅值（zhí）变化、相位变化等（děng）。在（zài）大量程内做（zuò）精确的模（mó）拟式检测时,对技术有较高的要求,数控钻孔机中模拟（nǐ）式检测主要用于（yú）小量（liàng）程测量。模拟式检测装（zhuāng）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（jiǎn）测的主要特点（diǎn）有

　　1)直接对被测量进行检测,无须量化

　　2)可在小（xiǎo）量程内实现高精度测量

　　3)直接检测（cè）和间接检测位置检测（cè）装置安装（zhuāng）在执行部件(即末端件)上直接测量执行（háng）部件末端件的直线位移或角位移的方式,都可以称为（wéi）直接测量。直接检测装置可以构成闭环进给伺服（fú）系统,测量装（zhuāng）置有直（zhí）线光栅、直线感应（yīng）同步器、磁栅、激光干涉仪等,用来测量执行部件的直线位移。由（yóu）于此种检测方（fāng）式是采用直线型检测装置（zhì）对机床的直线位移进行测量,其优点是直接反（fǎn）映工（gōng）作台的直线位移量,缺点是要求检测（cè）装置与行程等长,对大型的数（shù）控机床来说,这是一个很大（dà）的（de）限制。

　　位（wèi）置检测装置安装在执行部件前面的传（chuán）动元件或驱动电（diàn）动机轴上,测量其角位移（yí）,经过传动比变换以（yǐ）后（hòu）得到执行部件的（de）直线位移（yí）量,这样的测量方式称为间接测量。间接测量（liàng）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（dù）限（xiàn）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（dòng）链误差,从而影响测量精度。一般（bān）需对机（jī）床的传动误差进行补偿,才能提（tí）高定（dìng）位精度。

　　4)接（jiē）触式测量与非接触式

　　接触式测量的（de）传感器与被测对象间存在（zài）着机械联系（xì）,因此（cǐ）机床本身的（de）变形、振动等因（yīn）会对测量产生（shēng）一定的影响。典（diǎn）型的接触（chù）式（shì）测量装置有光栅、磁（cí）栅、感（gǎn）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（shēng）机械联系。典型的（de）非接触式量装置有双频激（jī）光干涉仪和光电式编码器。