第八章數(shù)控機(jī)床的檢測(cè)裝置方案課件

第八章數(shù)控機(jī)床的檢測(cè)裝置第八章數(shù)控機(jī)床的檢測(cè)裝置第八章數(shù)控機(jī)床的檢測(cè)裝置

數(shù)控機(jī)床之所以能夠?qū)崿F(xiàn)高精度零件的加工，最主要的原因是采用位置檢測(cè)裝置作為移動(dòng)部件的實(shí)際位置檢測(cè)?，F(xiàn)在常用數(shù)控機(jī)床的控制系統(tǒng)多為采用反饋控制的隨動(dòng)系統(tǒng)，數(shù)控系統(tǒng)將指令輸出信號(hào)和檢測(cè)裝置對(duì)移動(dòng)部件的位移進(jìn)行檢測(cè)而形成反饋信號(hào)進(jìn)行比較，最終實(shí)現(xiàn)精確的位移、速度控制的目的。數(shù)控系統(tǒng)的檢測(cè)裝置(即傳感器)起著測(cè)量和反饋兩個(gè)作用，它發(fā)出的反饋信號(hào)傳給數(shù)控系統(tǒng)或?qū)Ｓ每刂破鳎瑯?gòu)成閉環(huán)或半閉環(huán)伺服系統(tǒng)。從一定意義上看，采用閉環(huán)結(jié)構(gòu)的數(shù)控機(jī)床的加工精度主要取決于檢測(cè)裝置的精度。而檢測(cè)裝置的精度通過分辨率體現(xiàn)，分辨率為傳感器所能分辨出的最小量，分辨率不僅取決于傳感器本身，也取決于測(cè)量線路。因此，選用性能優(yōu)良的檢測(cè)裝置對(duì)于數(shù)控機(jī)床精度的控制是非常重要的。本章通過基礎(chǔ)知識(shí)的學(xué)習(xí)，將獲得以下知識(shí)。

(1) 掌握數(shù)控機(jī)床對(duì)檢測(cè)裝置的要求與檢測(cè)裝置的分類。

(2) 掌握直線位移檢測(cè)裝置的工作原理。

(3) 掌握角位移檢測(cè)裝置的工作原理。

(4) 掌握速度、加速度檢測(cè)裝置的工作原理。

(5) 了解其他常用檢測(cè)裝置的工作原理。第八章數(shù)控機(jī)床的檢測(cè)裝置數(shù)控機(jī)床之所以能夠?qū)崿F(xiàn)高精度

通過對(duì)螺紋加工時(shí)檢測(cè)裝置工作原理的描述練習(xí)，掌握為數(shù)控系統(tǒng)選擇合適檢測(cè)裝置的基本能力。通過拓展訓(xùn)練和課后訓(xùn)練，進(jìn)一步強(qiáng)化選用合適檢測(cè)裝置的能力，同時(shí)提升分析問題的能力，具體如下。

(1) 具備識(shí)別檢測(cè)裝置的能力。

(2) 具備依據(jù)功能需要選擇不同檢測(cè)裝置的能力。第八章數(shù)控機(jī)床的檢測(cè)裝置方案課件數(shù)控車床加工螺紋工作原理分析

如圖8.1所示，無論是外螺紋還是內(nèi)螺紋，數(shù)控加工時(shí)都不能夠一次完成，需要重復(fù)切削才能完成加工。所以在整個(gè)加工過程中必須保證每次重復(fù)切削，進(jìn)刀的起始位置必須相同，才能保證不會(huì)出現(xiàn)亂扣的現(xiàn)象發(fā)生，數(shù)控機(jī)床是如何檢測(cè)并保證螺紋車刀進(jìn)刀點(diǎn)和退刀點(diǎn)的正確呢？下面通過本章的項(xiàng)目來一步步地揭開其中的奧秘。圖8.1在車床上加工螺紋數(shù)控車床加工螺紋工作原理分析圖8.1在車床上加工螺紋項(xiàng)目任務(wù)分析

螺紋是在圓柱面或圓錐面上沿著螺旋線所形成的、具有相同剖面形狀的連續(xù)凸起和溝槽。在圓柱表面上形成的螺紋稱圓柱螺紋，在圓錐表面上形成的螺紋稱圓錐螺紋。在回轉(zhuǎn)體外表面上形成的螺紋稱外螺紋，在回轉(zhuǎn)體內(nèi)表面上形成的螺紋稱內(nèi)螺紋。加工螺紋的方法很多，在車床上加上螺紋時(shí)，車床通過三爪卡盤夾緊圓柱形工件，并帶動(dòng)它作等速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，車床進(jìn)給機(jī)構(gòu)帶動(dòng)車刀(標(biāo)準(zhǔn)螺紋車刀)沿圓柱軸線方向作等速直線運(yùn)動(dòng)，車刀刀尖在工件表面切削出三角形凹槽，從而形成三角形螺紋。數(shù)控車床主軸的轉(zhuǎn)動(dòng)與進(jìn)給運(yùn)動(dòng)之間和普通車床不同，沒有機(jī)械方面的直接聯(lián)系，為了加工螺紋，就必須確定進(jìn)給伺服電動(dòng)機(jī)的脈沖數(shù)與主軸的轉(zhuǎn)速應(yīng)有相對(duì)應(yīng)的關(guān)系。通過學(xué)習(xí)下面的基礎(chǔ)知識(shí)，掌握確定主軸轉(zhuǎn)動(dòng)與進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的聯(lián)系的裝置。設(shè)計(jì)工作過程如下。

(1)學(xué)習(xí)并理解相關(guān)的基礎(chǔ)知識(shí)。

(2)小組討論某一種螺紋的加工過程，作為項(xiàng)目工作展開的基礎(chǔ)。

(3)為了提高工作效率，制訂工作計(jì)劃。

(4)敘述車螺紋時(shí)檢測(cè)裝置的工作原理。

(5)對(duì)車螺紋時(shí)檢測(cè)裝置工作原理描述進(jìn)行檢查與評(píng)估。項(xiàng)目任務(wù)分析

螺紋是在圓柱面或圓錐面上沿著螺旋線

基礎(chǔ)知識(shí)

數(shù)控機(jī)床的正常工作離不開檢測(cè)這個(gè)重要環(huán)節(jié)。數(shù)控機(jī)床檢測(cè)工作的完成離不開各種類型的傳感器，若沒有傳感器對(duì)原始的各種參數(shù)進(jìn)行精確而可靠的自動(dòng)檢測(cè)，那么信號(hào)轉(zhuǎn)換、信息處理、正確顯示、控制器的最佳控制等，都是無法進(jìn)行和實(shí)現(xiàn)的。檢測(cè)系統(tǒng)是數(shù)控機(jī)床中的一個(gè)重要組成部分，用于實(shí)現(xiàn)計(jì)測(cè)功能。在數(shù)控機(jī)床中，傳感器的作用就相當(dāng)于人的感官，用于檢測(cè)有關(guān)外界環(huán)境及自身狀態(tài)的各種物理量(如力、位移、速度、位置等)及其變化，并將這些信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，然后再通過相應(yīng)的變換、放大、調(diào)制與解調(diào)、濾波、運(yùn)算等電路將有用的信號(hào)檢測(cè)出來，反饋給控制裝置或送去顯示。實(shí)現(xiàn)上述功能的傳感器及相應(yīng)的信號(hào)檢測(cè)與處理電路，就構(gòu)成了數(shù)控機(jī)床中的檢測(cè)系統(tǒng)。基礎(chǔ)知識(shí)

數(shù)控機(jī)床的正常工作離傳感器按輸出信號(hào)性質(zhì)分類傳感器按輸出信號(hào)性質(zhì)分類光柵位移傳感器的結(jié)構(gòu)原理1—標(biāo)尺光柵；2—指示光柵；3—光電器件；4—光源光柵位移傳感器的結(jié)構(gòu)原理1—標(biāo)尺光柵；2—指示光柵；3—光莫爾條紋莫爾條紋光柵輸出波形光柵輸出波形直線形感應(yīng)同步器定尺、滑尺的結(jié)構(gòu)直線形感應(yīng)同步器定尺、滑尺的結(jié)構(gòu)定尺感應(yīng)電勢(shì)波形定尺感應(yīng)電勢(shì)波形磁柵工作原理磁柵工作原理辨向磁頭配置辨向磁頭配置正、余弦變壓器原理正、余弦變壓器原理線性旋轉(zhuǎn)變壓器原理線性旋轉(zhuǎn)變壓器原理轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)角與輸出電壓的關(guān)系曲線轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)角與輸出電壓的關(guān)系曲線增量式編碼器工作原理增量式編碼器工作原理4位二進(jìn)制的碼盤4位二進(jìn)制的碼盤4位二進(jìn)制循環(huán)碼盤4位二進(jìn)制循環(huán)碼盤帶判位光電裝置的二進(jìn)制循環(huán)碼盤帶判位光電裝置的二進(jìn)制循環(huán)碼盤永磁式測(cè)速發(fā)電機(jī)原理永磁式測(cè)速發(fā)電機(jī)原理直流測(cè)速發(fā)電機(jī)輸出特性直流測(cè)速發(fā)電機(jī)輸出特性光電式速度傳感器工作原理光電式速度傳感器工作原理光電式轉(zhuǎn)速傳感器的結(jié)構(gòu)原理光電式轉(zhuǎn)速傳感器的結(jié)構(gòu)原理差動(dòng)變壓器測(cè)速原理差動(dòng)變壓器測(cè)速原理電阻應(yīng)變式加速度傳感器電阻應(yīng)變式加速度傳感器壓電加速度傳感器壓電加速度傳感器電容式加速度傳感器1—固定電極；2—質(zhì)量塊(動(dòng)電極)；3—絕緣體；4—彈簧片電容式加速度傳感器1—固定電極；2—質(zhì)量塊(動(dòng)電極)；3—本章小結(jié)

至此完成了本章的知識(shí)學(xué)習(xí)和項(xiàng)目訓(xùn)練，主要內(nèi)容有以下5個(gè)方面。

(1)學(xué)習(xí)檢測(cè)裝置的要求與分類。

(2)理解線位移檢測(cè)裝置和角位移檢測(cè)裝置的工作原理。

(3)學(xué)習(xí)速度、加速度檢測(cè)裝置的工作原理。

(4)了解其他常用檢測(cè)裝置的工作原理。

(5)通過實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目的鞏固檢測(cè)裝置的選擇能力，鍛煉對(duì)檢測(cè)裝置工作原理的描述能力。這些流程和方法是有規(guī)律可循的，一定要通過不斷的思考和練習(xí)，注意總結(jié)和歸納，以加強(qiáng)理解，為以后的編程打下良好的基礎(chǔ)。本章小結(jié)

至此完成了本章的知識(shí)學(xué)習(xí)和項(xiàng)目訓(xùn)練，主要人有了知識(shí)，就會(huì)具備各種分析能力，明辨是非的能力。所以我們要勤懇讀書，廣泛閱讀，古人說“書中自有黃金屋?！蓖ㄟ^閱讀科技