数控机床位置检测装置的分类方法

时间：2023-09-26 14:06:07 晓怡数控机床我要投稿

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数控机床位置检测装置的分类方法

　　对于不同类型的数控机床，因工作条件和检测要求不同，可以采用以下不同的检测方式。下面是小编收集整理的数控机床位置检测装置的分类方法，仅供参考，大家一起来看看吧。

　　数控机床位置检测装置的分类方法

　　1、增量式和绝对式测量

　　增量式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。

　　绝对式测量方式测出的是被测部件在某一绝对坐标系中的绝对坐标位置值，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，才能送去进行比较和显示。采用此方式，分辨率要求愈高，结构也愈复杂。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。

　　2、数字式和模拟式测量

　　数字式检测是将被测量单位量化以后以数字形式表示。测量信号一般为电脉冲，可以直接把它送到数控系统进行比较、处理。这样的检测装置有脉冲编码器、光栅。数字式检测有如下的特点：

　　(1)被测量转换成脉冲个数，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;但存在累计误码差;

　　(3)检测装置比较简单，脉冲信号抗干扰能力强。

　　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。在大量程内做精确的模拟式检测时，对技术有较高要求，数控机床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机、旋转变压器、感应同步器和磁尺等。模拟式检测的主要特点有：

　　(1)直接对被测量进行检测，无须量化。

　　(2)在小量程内可实现高精度测量。

　　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，都可以称为直接测量，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的测量。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，这样的称为间接测量，可以构成半闭环伺服进给系统。如将脉冲编码器装在电机轴上。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。常用的测速元件是测速发动机。

　　拓展：数控机床加工效率的制约因素与提高方法

　　近年来，数控机床被广泛运用于装备制造业。数控机床生产效率高、加工自动化程度高，产品质量稳定性好、且零件加工精度比较好。但是应用数控机床进行机械加工时加工效率会受到很多因素的影响。因此，分析制约数控机床机械加工效率提高的主要原因，明确制约数控机床机械加工效率提高的主要原因，提升数控机床机械加工效率已成为装备制造业必须给予高度重视的课题。

　　1、制约数控机床机械加工效率提高的主要原因

　　1.1 操刀频率与设置不合理

　　在进行大规模批量生产时，选择适当的换刀方式可以缩短很多辅助时间，减少机床的磨损，降低维护成本，一定程度上提高经济效益。现在大部分工厂的换刀频率都不太合理，设置的走刀线路、选择的夹具、刀具的安装位置及其顺序都缺乏详细的步骤。这种马虎的设计方案，很大程度上影响了机床的工作效率。

　　1.2 编程程序不符规范

　　数控机床的运行线路主要是根据提前设定的程序完成的，而程序都是由计算机编写完成，所以说机床的运行步骤都由计算机程序控制。信息技术的迅速发展，也使得计算机程序在数控机床中得到大力推广。但是不可否认的事实是，目前的计算机编程还是没有达到最佳的运用状态。由于当前的计算机编程较为复杂，所以在系统的调试与操作上具有一定的难度。自此，数控机床机械加工效率也得到了限制。

　　2、当前影响数控机床加工效率的重要因素有以下几个方面

　　2.1 数控机床本身的可靠性不高

　　数控机床加工效率得不到提高的重点在于机床本身就缺乏可靠性。虽然我国使用的数控机床数量在逐渐增多，产品数量也越来越多，但很多设备的加工效率还是较低，导致生产的零件质量也不高。许多数控机床的加工路线设置不合理，所编的程序也不够优化，大大降低了机床的加工效率。数控机床加工过程中设置的换刀点不合适，或者零件的加工参数恰当等，导致零件在切削加工后没有达到要求，降低了零件的质量。

　　2.2 数控机床的维护工作不到位

　　目前而言，很多机床缺乏合理定期的维护，大多数单位也没有专业的机床维护人员。数控机床在加工过程中不可避免地会碰到小问题，这是需要高水平的专业人员进行维修，但是正是由于这类技术专员的缺乏，也没有定期检查，造成了机床加工效率的降低。

　　2.3 数控机床的工作环境不理想

　　数控机床在运行期间需要依靠很多电力设备，所以也可以看到生产车间的环境都不太理想，也在一定程度上限制了机床加工效率的提高。而且，很多单位缺乏合理的管理，生产设备的安放比较密集，也阻碍了空气的顺畅流通，给数控机床买下了一定的安全故障。同时，有些机床设备处于潮湿的环境，或者在运行期间受到电磁干扰等，都会引起故障的发生。

　　3、提高数控机床机械加工效率的方法

　　3.1 提升管理、使用机床者的素质

　　与传统的机床有所不同，数控机床的管理者们不应该沿用过去传统机床的管理模式。在一些有过早期数控机床的管理实践经验的管理者们，对于数量较多的数控机床，也可以进行很好的集中管理。这样管理方式非常有效，各自明确自己的分工，工艺生产部门和管理部门各司其职。有些有条件的企业，更好的结合了计算机系统进行生产的集成管理。这种管理模式的优点就是可以实现信息的集中和分享，节约生产过程中很多的准备时间，减少一些无意义的工作，提高机床的工作效率。

　　3.2 优化机床的加工程序及生产工艺路线

　　编程人员进行数控机床的编程时，要结合机床的刀具、对刀点、零件夹具和走刀路线等来编写合适的数控程序。编程应当遵循简单易懂的原则，减少刀具的空转时间，合理使用各程序。有时为了加工方便，也会设置不同的坐标系，这样可以提高加工效率。所以，不仅员工的操作技能，还有编程人员的编程水平，都直接影响着数控机床的加工效率。

　　工艺师们应结合数控设备各自不同的特点，参照机床刀具的不同安装角度，将不同的刀具进行分类，这样才能最大程度提高机床的工作效率。还可以按照工步对不同零件进行划分，将工位相同的零件则可以进行集中加工，当对于零件精度没有特殊要求，或者对一些孔隙位置要求不太严格时，可以采用最短的加工路线安排孔的加工顺序，尽量缩短加工路线，节约加工时间，优化加工方法，最大程度地提高数控机床的加工效率。

　　3.3 合理选择数控机床加工工艺

　　要想提高企业劳动生产率设备的机械加工效率，要从多方面入手，不能只着眼于加工本身，而更应当引进新工艺和新技术。要充分了解市场，对市场有敏锐的嗅觉，努力寻找和发现这些新工艺和新技术，可以结合以下几方面 :

　　（1）对于硬度大，易破碎或型面复杂的零件，要采取特殊的加工方法。例如，在加工锻模时，使用电火花的方法 ; 在加工冲模时，采取线切割方式 ; 在加工深孔时，结合激光工艺等。

　　（2）在生产毛坯过程中，采取冷热挤压、风力铸造和精锻等新技术。这些新的加工工艺可以提高毛坯的精度，减少加工量和刀具受损，提高经济效益。

　　（3）尽量避免使用切削加工方法，改为少、无切削工艺。

　　（4）适当地完善一些加工方法。有时，在大批量制作零件的过程中，可以采取拉削、滚压等工艺替代铰、铣等加工方式。

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