1．檢測(cè)元件的主要要求
數(shù)控機(jī)床對(duì)檢測(cè)元件的主要要求如下。
1)高可靠性和高抗干擾性。檢測(cè)裝置應(yīng)能抗各種電磁干擾，抗干擾能力強(qiáng)，且基準(zhǔn)尺對(duì)溫濕度敏感性低，溫濕度變化對(duì)測(cè)量精度影響小。
2)滿足精度和速度的要求。即在滿足數(shù)控機(jī)床****位移速度的條件下，達(dá)到一定的檢測(cè)精度和較小的累積誤差。隨著數(shù)控機(jī)床的發(fā)展，其精度和速度越來(lái) 越高。從精度上講，某些數(shù)控機(jī)床的定位精度已達(dá)到±O．002mm／300m，一般要求數(shù)控機(jī)床精度在±0．002～0．02mm／m之間．測(cè)量系統(tǒng)分辨率在0．001～0.01mm之間；從速度上講，進(jìn)給速度已從lOm／min提高到20~30m／min．主軸轉(zhuǎn)速也達(dá)到lOOr／min，有些高達(dá)10×10。r／rain，因此要求檢測(cè)裝置必須滿足數(shù)控機(jī)床高精度和高速度的要求。
3)使用維護(hù)方便，適合機(jī)床運(yùn)行環(huán)境。測(cè)量裝置安裝時(shí)要有一定的安裝精度要求，安裝精度要合理．由于受使用環(huán)境影響，整個(gè)測(cè)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(zhǎng)。不同類型的數(shù)控機(jī)床對(duì)傳感系統(tǒng)的精度與速度有不同的要求。一般來(lái)說(shuō)，對(duì)于大型數(shù)控機(jī)床以滿足速度為主．而對(duì)于中小型和高精度數(shù)控機(jī)床以滿足精度要求為主。選擇測(cè)量系統(tǒng)的分辨率或脈沖當(dāng)量，一般要求比加工精度高一個(gè)數(shù)量級(jí)。
2．檢測(cè)元件的分類
根據(jù)檢測(cè)元件的安裝位置及機(jī)床運(yùn)動(dòng)部件的耦合方式．可分為直接測(cè)量裝置和間接測(cè)量裝置兩種。對(duì)機(jī)床的直線位移采用直線型檢測(cè)裝置測(cè)量，稱為直接檢測(cè)。直接檢測(cè)精度主要取決于測(cè)量元件的精度，不受機(jī)床傳動(dòng)精度的直接影響。
但檢測(cè)裝置要與行程等長(zhǎng)，這對(duì)于大型數(shù)控機(jī)床來(lái)說(shuō)是一個(gè)很大的限制。對(duì)機(jī)床的直線位移采用回轉(zhuǎn)型檢測(cè)元件測(cè)量，稱為間接測(cè)量。間接測(cè)量使用可靠方便．無(wú)長(zhǎng)度限制，缺點(diǎn)是在檢測(cè)信號(hào)中加入了直線轉(zhuǎn)變?yōu)樾D(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的傳動(dòng)鏈誤差．從而影響了檢測(cè)精度-為了提高定位精度，常常需要增加補(bǔ)償措施。
從****測(cè)量和增量測(cè)量的角度分．可分為增量型測(cè)量裝置和****型測(cè)量裝置。增量型測(cè)量裝置只測(cè)量相對(duì)位移量(位移增量)，即每移動(dòng)一個(gè)測(cè)量單位就發(fā)出一個(gè)測(cè)量信號(hào)。在測(cè)量過(guò)程中，對(duì)任何一個(gè)中點(diǎn)都可作為測(cè)量的起點(diǎn)，而移距是由測(cè)量信號(hào)計(jì)數(shù)累加所得。一旦計(jì)數(shù)有誤，則以后測(cè)量所得結(jié)果將完全錯(cuò)誤。此外，在發(fā)生意外故障時(shí)，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(dòng)部件移至始點(diǎn)，重新計(jì)數(shù)才能找到事故前的正確位置。****型測(cè)量裝置，對(duì)于被測(cè)量的任意點(diǎn)的位置均由一個(gè)固定的零點(diǎn)計(jì)算起．每一被測(cè)點(diǎn)都有一個(gè)相應(yīng)的測(cè)量值。采用這種測(cè)量裝置時(shí)，分辨精度要求越高，量程越大，測(cè)量裝置的結(jié)構(gòu)也越復(fù)雜。
從檢測(cè)裝置輸出信號(hào)的類型分。又可分為數(shù)字式和模擬式兩大類。數(shù)字式檢測(cè)是將被測(cè)量單位量化后以數(shù)字形式表示，它的特點(diǎn)如下：被測(cè)量量化后轉(zhuǎn)換成脈沖個(gè)數(shù)，便于顯示處理。測(cè)量精度取決于測(cè)量單位，與量程基本無(wú)關(guān)。檢測(cè)裝置比較簡(jiǎn)單，脈沖信號(hào)抗干擾能力強(qiáng)。
模擬式檢測(cè)是將被測(cè)量用連續(xù)變量來(lái)表示。在大量程內(nèi)進(jìn)行精確的模擬式檢測(cè)，在技術(shù)上有較高的要求，數(shù)控機(jī)床中模擬式檢測(cè)主要用于小量程測(cè)量。它的 主要特點(diǎn)如下：直接對(duì)被測(cè)量進(jìn)行檢測(cè)，必須量化。在小量程內(nèi)可以實(shí)現(xiàn)高精度測(cè)量�？捎糜谥苯訖z測(cè)和間接檢測(cè)。
常用的位置檢測(cè)元件分類如表3—1所示。
|
