1.檢測元件的主要要求
數控機床對檢測元件的主要要求如下。 1)高可靠性和高抗干擾性。檢測裝置應能抗各種電磁干擾,抗干擾能力強,且基準尺對溫濕度敏感性低,溫濕度變化對測量精度影響小。 2)滿足精度和速度的要求。即在滿足數控機床****位移速度的條件下,達到一定的檢測精度和較小的累積誤差。隨著數控機床的發展,其精度和速度越來 越高。從精度上講,某些數控機床的定位精度已達到±O.002mm/300m,一般要求數控機床精度在±0.002~0.02mm/m之間.測量系統分辨率在0.001~0.01mm之間;從速度上講,進給速度已從lOm/min提高到20~30m/min.主軸轉速也達到lOOr/min,有些高達10×10。r/rain,因此要求檢測裝置必須滿足數控機床高精度和高速度的要求。 3)使用維護方便,適合機床運行環境。測量裝置安裝時要有一定的安裝精度要求,安裝精度要合理.由于受使用環境影響,整個測量裝置要求有較好的防塵、防油霧和防切屑等措施。 4)成本低、壽命長。不同類型的數控機床對傳感系統的精度與速度有不同的要求。一般來說,對于大型數控機床以滿足速度為主.而對于中小型和高精度數控機床以滿足精度要求為主。選擇測量系統的分辨率或脈沖當量,一般要求比加工精度高一個數量級。 2.檢測元件的分類
根據檢測元件的安裝位置及機床運動部件的耦合方式.可分為直接測量裝置和間接測量裝置兩種。對機床的直線位移采用直線型檢測裝置測量,稱為直接檢測。直接檢測精度主要取決于測量元件的精度,不受機床傳動精度的直接影響。 但檢測裝置要與行程等長,這對于大型數控機床來說是一個很大的限制。對機床的直線位移采用回轉型檢測元件測量,稱為間接測量。間接測量使用可靠方便.無長度限制,缺點是在檢測信號中加入了直線轉變為旋轉運動的傳動鏈誤差.從而影響了檢測精度-為了提高定位精度,常常需要增加補償措施。 從****測量和增量測量的角度分.可分為增量型測量裝置和****型測量裝置。增量型測量裝置只測量相對位移量(位移增量),即每移動一個測量單位就發出一個測量信號。在測量過程中,對任何一個中點都可作為測量的起點,而移距是由測量信號計數累加所得。一旦計數有誤,則以后測量所得結果將完全錯誤。此外,在發生意外故障時,如斷電等,待故障排除后,不能再找到事故前的正確位置,必須將移動部件移至始點,重新計數才能找到事故前的正確位置。****型測量裝置,對于被測量的任意點的位置均由一個固定的零點計算起.每一被測點都有一個相應的測量值。采用這種測量裝置時,分辨精度要求越高,量程越大,測量裝置的結構也越復雜。 從檢測裝置輸出信號的類型分。又可分為數字式和模擬式兩大類。數字式檢測是將被測量單位量化后以數字形式表示,它的特點如下:被測量量化后轉換成脈沖個數,便于顯示處理。測量精度取決于測量單位,與量程基本無關。檢測裝置比較簡單,脈沖信號抗干擾能力強。 模擬式檢測是將被測量用連續變量來表示。在大量程內進行精確的模擬式檢測,在技術上有較高的要求,數控機床中模擬式檢測主要用于小量程測量。它的 主要特點如下:直接對被測量進行檢測,必須量化。在小量程內可以實現高精度測量。可用于直接檢測和間接檢測。 常用的位置檢測元件分類如表3—1所示。

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