單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,,單擊此處編輯母版文本樣式,,第二級(jí),,第三級(jí),,第四級(jí),,第五級(jí),,,*,數(shù)控機(jī)床各個(gè)組成部分的工作原理及結(jié)構(gòu),第一節(jié) 輸入裝置,,第二節(jié) 數(shù)控裝置,,第三節(jié) 數(shù)控機(jī)床主傳動(dòng)系統(tǒng),,第四節(jié) 伺服系統(tǒng),,第五節(jié) 數(shù)控機(jī)床的自動(dòng)換刀裝置,,,第六節(jié) 數(shù)控機(jī)床常用位置檢測(cè)裝置,,,第一節(jié) 輸入裝置,,輸入裝置是整個(gè)數(shù)控系統(tǒng)的初始工作機(jī)構(gòu)，它將準(zhǔn)確可靠的接收信息介質(zhì)上所記錄的“工程語(yǔ)言”、運(yùn)算及操作指令等原始數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)為數(shù)控裝置能處理的信息，并同時(shí)輸送給數(shù)控裝置輸入信息的方式分手動(dòng)輸入和自動(dòng)輸入手動(dòng)輸入簡(jiǎn)單、方便但輸入速度慢容易出錯(cuò)現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床普遍采用自動(dòng)輸入，其輸入形式有,光電閱讀機(jī),、,磁帶閱讀機(jī),及磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器以及,無(wú)帶自動(dòng)輸入方式,其它輸入方式:,,1.無(wú)帶自動(dòng)輸入方式,,在高檔數(shù)控機(jī)床上，設(shè)置有自動(dòng)編程系統(tǒng)和動(dòng)態(tài)模擬顯示器（CRT）將這些設(shè)備通過(guò)計(jì)算機(jī)接口與機(jī)床的數(shù)控系統(tǒng)相連接,自動(dòng)編程所編制的加工程序即可直接在機(jī)床上調(diào)用,無(wú)需經(jīng)制控制介質(zhì)后再另行輸入2.觸針接觸式閱讀機(jī)輸入方式,,又稱(chēng)為程控機(jī)頭或電報(bào)機(jī)頭，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，閱讀速度較慢，但輸入可靠、價(jià)格低廉故在部分線切割機(jī)床加工中仍在用。

3.磁帶、磁盤(pán)輸入方式,,磁帶輸入方式進(jìn)行信息輸入，其信息介質(zhì)為“錄音”磁帶，只不過(guò)錄制的不是聲音，而是各種數(shù)據(jù)加工程序等數(shù)據(jù)信息一方面由微機(jī)內(nèi)的磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器“寫(xiě)入”磁盤(pán)上進(jìn)行儲(chǔ)存，另外也由磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行閱讀并通過(guò)微機(jī)接口輸入到機(jī)床數(shù)控裝置中去第二節(jié) 數(shù)控裝置,,數(shù)控裝置是數(shù)控機(jī)床的核心，數(shù)控機(jī)床幾乎所有的控制功能（進(jìn)給坐標(biāo)位置與速度，主軸、刀具、冷卻及機(jī)床強(qiáng)電等多種輔助功能）都由它控制實(shí)現(xiàn)因此數(shù)控裝置的發(fā)展，在很大程度上代表了數(shù)控機(jī)床的發(fā)展方向數(shù)控裝置的作用,是接收加工程序等送來(lái)的各種信息，并經(jīng)處理分配后，向驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)發(fā)出執(zhí)行的命令，在執(zhí)行過(guò)程中，其驅(qū)動(dòng)、檢測(cè)等機(jī)構(gòu)同時(shí)將有關(guān)信息反饋給數(shù)控裝置，經(jīng)處理后，發(fā)出新的命令一、數(shù)控裝置的組成,,1、數(shù)字控制的信息,,1）幾何信息——,是指通過(guò)被加工零件的圖樣所獲得的幾何輪廓的信息這些信息由數(shù)控裝置處理后，變?yōu)榭刂聘鬟M(jìn)給軸的指令脈沖，最終形成刀具的移動(dòng)軌跡幾何信息的指令，由準(zhǔn)備功能G具體規(guī)定2）工藝信息———,通過(guò)工藝處理后所獲得的各種信息包括工藝準(zhǔn)備、刀具選擇、加工方案（走刀路線、切削用量等）及補(bǔ)償方案等各方面信息加工實(shí)際經(jīng)驗(yàn)的積累，也是獲得工藝信息的有效途徑。

3）輔助信息——,泛指除幾何、工藝信息之外的其它信息，其作用主要為控制機(jī)床輔助動(dòng)作如主軸的啟、停與調(diào)速、換向，冷卻液的開(kāi)、關(guān)，零件的夾緊與松開(kāi)，以及找刀、換刀等各種信息3、數(shù)控機(jī)床用計(jì)算機(jī)簡(jiǎn)介,,,,數(shù)控的實(shí)質(zhì)是計(jì)算機(jī)控制計(jì)算機(jī)技術(shù)的高速發(fā)展，開(kāi)辟了數(shù)字技術(shù)綜合應(yīng)用的新領(lǐng)域，促進(jìn)了生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化的不斷發(fā)展1）電子計(jì)算機(jī)的組成,,電子計(jì)算機(jī)由軟件和硬件兩大部分組成硬件,即指設(shè)備，它包括構(gòu)成計(jì)算機(jī)的集成電路、存儲(chǔ)器、接口元件等軟件,是以程序?yàn)橹行牡男畔⒔M合，軟硬件結(jié)合，才能實(shí)現(xiàn)所給定的功能電子計(jì)算機(jī)的基本結(jié)構(gòu),（硬件） 電子計(jì)算機(jī)的基本結(jié)構(gòu)由中央處理器（,CPU,）、存儲(chǔ)器（,PAM,、,ROM,和輸入,/,輸出部分（,I/O,）三部分組成電子計(jì)算機(jī)的軟件部分,上述計(jì)算機(jī)的基本結(jié)構(gòu)式是指硬件部分，但僅有硬件部分，只是具備了計(jì)算機(jī)或過(guò)程控制的可能性要使計(jì)算機(jī)真正能進(jìn)行計(jì)算或過(guò)程控制，還必須軟件的支持計(jì)算機(jī)運(yùn)行的程序通過(guò)程序設(shè)計(jì)確定，使計(jì)算機(jī)完成指定的工作二、數(shù)控裝置的工作原理,,數(shù)控裝置的工作原理就是指控制各進(jìn)給坐標(biāo)所需進(jìn)給脈沖的基本規(guī)律通過(guò)插補(bǔ)原理和逐點(diǎn)比較法進(jìn)行說(shuō)明1、插補(bǔ)原理,,1）脈沖當(dāng)量,是數(shù)控機(jī)床的一個(gè)基本參數(shù)，數(shù)控系統(tǒng)每發(fā)出一個(gè)進(jìn)給脈沖，機(jī)床機(jī)械運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)就產(chǎn)生一個(gè)相應(yīng)的位移量，一個(gè)脈沖所對(duì)應(yīng)的位移量稱(chēng)為脈沖當(dāng)量。

它是脈沖分配計(jì)算中的基本單位用Q表示Q——脈沖當(dāng)量（MM）,,θ——步距角（伺服電機(jī)在輸入一個(gè)脈沖時(shí)所轉(zhuǎn)過(guò)的角度）,,L——傳動(dòng)螺旋副的導(dǎo)程,,i——伺服電機(jī)至螺旋副間的傳動(dòng)比,,同理可得刀具位移的關(guān)系式：S=QN,,S——刀具運(yùn)動(dòng)的位移量（MM）,,N——脈沖個(gè)數(shù),車(chē)床數(shù)控系統(tǒng)一般規(guī)定Z軸的脈沖當(dāng)量為0.01,X軸的脈沖當(dāng)量為0.005.在實(shí)際應(yīng)用中為了簡(jiǎn)便計(jì)算與操作,X軸向的脈沖當(dāng)量可通過(guò)計(jì)算機(jī)自動(dòng)進(jìn)行乘2處理,使系統(tǒng)的設(shè)定值為0.012,）插補(bǔ)的概念,,插補(bǔ)運(yùn)動(dòng)的產(chǎn)生,,將兩個(gè)或兩個(gè)以上的進(jìn)給軸的直線運(yùn)動(dòng)合成，以實(shí)現(xiàn)所需輪廓的運(yùn)動(dòng)軌跡在數(shù)控技術(shù)中這種合成的復(fù)雜運(yùn)動(dòng),稱(chēng)為插補(bǔ)運(yùn)動(dòng),數(shù)控裝置為了完成機(jī)床所需插補(bǔ)運(yùn)動(dòng)而進(jìn)行的一系列運(yùn)算，即稱(chēng)為,插補(bǔ)運(yùn)算,；在其插補(bǔ)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，每一個(gè)單位脈沖（即每一步）所到達(dá)的終點(diǎn)，稱(chēng)為,插補(bǔ)點(diǎn),插補(bǔ)運(yùn)動(dòng)軌跡分析,,,插補(bǔ)運(yùn)動(dòng)軌跡分析,,通過(guò)舉例分析可得如下結(jié)論：,,,插補(bǔ)運(yùn)動(dòng)的實(shí)際軌跡始終不可能與其理想軌跡完全相同，插補(bǔ)點(diǎn)一般也不會(huì)落在理想軌跡上當(dāng)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的軌跡不與坐標(biāo)軸平行時(shí)，則經(jīng)數(shù)控插補(bǔ)后的實(shí)際軌跡均由很多線段組成，其折線交點(diǎn)即插補(bǔ)點(diǎn)不能與理想軌跡重合，每一個(gè)交點(diǎn)的位置將由數(shù)控系統(tǒng)確定并控制。

因?yàn)閿?shù)控系統(tǒng)所進(jìn)行的插補(bǔ)運(yùn)算，是以最小設(shè)定單位為插補(bǔ)單位的，所以在完成加工的零件上，看不出實(shí)際插補(bǔ)軌跡的折線形狀實(shí)際終點(diǎn)與理想終點(diǎn)的誤差，一般不超過(guò)半個(gè)脈沖數(shù)控系統(tǒng)的脈沖當(dāng)量越小，插補(bǔ)運(yùn)動(dòng)的實(shí)際軌跡就越接近理想軌跡，加工精度就越高插補(bǔ)概念,——,根據(jù)給定的信息，在理想輪廓（或軌跡）上的已知兩點(diǎn)之間，確定一些中間點(diǎn)的一種方法插補(bǔ)原理,——,通過(guò)插補(bǔ)計(jì)算的結(jié)果，對(duì)各進(jìn)給坐標(biāo)所需進(jìn)給脈沖個(gè)數(shù)、頻率及方向進(jìn)行分配，以實(shí)現(xiàn)進(jìn)給軌跡控制，這就是插補(bǔ)原理插補(bǔ)原理是數(shù)控技術(shù)中的基本原理之一，它廣泛應(yīng)用在,除點(diǎn)位控制機(jī)床以外,的各種機(jī)床數(shù)控裝置中插補(bǔ)的類(lèi)型,,插補(bǔ)的類(lèi)型由其給定的信息的類(lèi)型決定，給定信息為一次函數(shù)時(shí)計(jì)算機(jī)進(jìn)行的插補(bǔ)類(lèi)型為直線插補(bǔ)；二次函數(shù)時(shí)根據(jù)二次曲線的不同類(lèi)型又有圓弧、拋物線、橢圓、漸開(kāi)線及螺旋線等插補(bǔ)類(lèi)型它們都可以通過(guò)計(jì)算機(jī)軟件方式實(shí)現(xiàn)2、逐點(diǎn)比較法,,,應(yīng)用插補(bǔ)原理的方法有很多種，如逐點(diǎn)比較法、數(shù)字積分法及單步追蹤法等在對(duì)平面曲線進(jìn)行插補(bǔ)的各種方法中，最常用的是逐點(diǎn)比較法采用這種方法進(jìn)行插補(bǔ)的優(yōu)點(diǎn)是運(yùn)算直觀，插補(bǔ)誤差小于一個(gè)脈沖當(dāng)量，輸入脈沖的速度變化小，以及調(diào)節(jié)方便、簡(jiǎn)便易行1）逐點(diǎn)比較法的工作節(jié)拍,逐點(diǎn)比較法是一種邊判別邊逼近的方法，幫又稱(chēng)為逼近法或區(qū)域判別法。

在逐點(diǎn)比較法的應(yīng)用中，插補(bǔ)點(diǎn)在主運(yùn)動(dòng)的坐標(biāo)軸方向每進(jìn)一步都必須經(jīng)過(guò),偏差判別、刀具進(jìn)給、偏差計(jì)算并判別、終點(diǎn)判別,四個(gè)工作節(jié)拍第三節(jié) 數(shù)控機(jī)床主傳動(dòng)系統(tǒng),,一、主傳動(dòng)系統(tǒng)的要求,,1、寬調(diào)速、無(wú)極調(diào)速,,2、高剛度、低噪聲,,3、高抗振性、高熱穩(wěn)定性,,二、主傳動(dòng)的變速方式,,1、經(jīng)皮帶和變速齒輪的主傳動(dòng),,傳動(dòng)方式特點(diǎn)：,,可擴(kuò)大恒功率調(diào)速范圍擴(kuò)大主軸出轉(zhuǎn)距具有齒輪傳動(dòng)缺點(diǎn)2,、齒輪變速方式,,主軸正反轉(zhuǎn)、啟停與制動(dòng)均是靠直接制動(dòng)電機(jī) 來(lái)實(shí)現(xiàn)，而齒輪的變速操縱常采用液壓撥叉與電磁離合器來(lái)實(shí)現(xiàn)帶傳動(dòng)與齒輪傳動(dòng)的傳動(dòng)系統(tǒng)圖,,2、經(jīng)帶傳動(dòng)的主傳動(dòng),,,,,,由無(wú)極變速的主軸電機(jī)經(jīng)皮帶傳動(dòng)直接帶動(dòng)主軸運(yùn)轉(zhuǎn)的主運(yùn)動(dòng)形式這種變速方式一般用于中小型數(shù)控機(jī)床，用于調(diào)速范圍不大，轉(zhuǎn)距也不需太高的場(chǎng)合它可避免齒輪傳動(dòng)時(shí)引起的振動(dòng)與噪聲，從而大提高主軸的運(yùn)轉(zhuǎn)精度隨現(xiàn)代主軸伺服電動(dòng)機(jī)的發(fā)展，出現(xiàn)了能實(shí)現(xiàn)寬范圍無(wú)極調(diào)速的寬域主電動(dòng)機(jī)，使主的輸出特性得到很好的改善，擴(kuò)大了恒功率的調(diào)速范圍，并提高了輸出轉(zhuǎn)距在避免齒輪傳動(dòng)不足的情況下，又能保持齒輪傳動(dòng)帶來(lái)的優(yōu)點(diǎn)使數(shù)控機(jī)床在機(jī)械結(jié)構(gòu)上朝著優(yōu)化的方向前進(jìn)了一大步為保證皮帶傳動(dòng)平穩(wěn)，一般用多楔帶為宜。

南汽培訓(xùn)中心,,,,,經(jīng)帶傳動(dòng)的主傳動(dòng)系統(tǒng)圖,,3、由調(diào)速電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)的主傳動(dòng),,,,,,這種電動(dòng)機(jī)是將主電動(dòng)機(jī)直接與主軸連接，帶動(dòng)主軸轉(zhuǎn)動(dòng)，大大簡(jiǎn)化了主軸箱體結(jié)構(gòu),有效提高了主軸剛度缺點(diǎn)：,減少了皮帶降速傳動(dòng)，其主軸的輸出轉(zhuǎn)矩更小，而且主電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱對(duì)主軸精度的影響更大直接驅(qū)動(dòng)主軸,,,,,,,近年來(lái)，出現(xiàn)了一種內(nèi)裝式電動(dòng)機(jī)主軸，即主軸與電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子合為一體，而電動(dòng)機(jī)的定子則與主軸箱體固定 這種形式使主軸部件的結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕、慣量小，可提高主軸的啟動(dòng)、停止響應(yīng)特性，有利于控制振動(dòng)和噪聲，主軸的最高轉(zhuǎn)速可達(dá)20000r／rain以上．但是，這種傳動(dòng)方式最大的,缺點(diǎn),是主電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的熱量易使主軸產(chǎn)生熱變形．因此，采用內(nèi)裝式主電動(dòng)機(jī)方式時(shí)，溫度的控制與冷卻是一個(gè)關(guān)鍵的問(wèn)匣．通常，這種數(shù)控機(jī)床自帶特定的冷卻系統(tǒng)，如風(fēng)冷、水冷、空調(diào)降溫等裝置．,,,,,,,,3.主軸頭部刀具自動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu),,,在帶有刀庫(kù)的自動(dòng)換刀數(shù)控機(jī)床中，為實(shí)現(xiàn)刀具在主軸上的自動(dòng)裝卸，其主軸必須設(shè)計(jì)有刀具的自動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)3.主軸頭部刀具自動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu),,當(dāng)數(shù)控系統(tǒng)發(fā)出裝刀信號(hào)后，刀具則由機(jī)械手或其他方法裝插入主軸孔后，其刀柄及 后部的拉釘1便被送到與主軸固定的前端套筒5內(nèi)。

隨即數(shù)控系統(tǒng)發(fā)出刀具夾緊信號(hào)，此 時(shí)拉桿3在后端碟形彈簧(圖中略)的彈力作用下，呈緊緊拉伸(圖2—8中往右方向) 的狀態(tài)與拉桿固定連接的套筒4內(nèi)的一組鋼球2，在套筒5的錐孔逼迫下，收縮分布直 徑，隨即將刀柄拉釘1緊緊拉住，從而完成了刀具定位工作；反之，如需要松開(kāi)刀具時(shí), 數(shù)控系統(tǒng)發(fā)出松刀信號(hào)后，在主軸拉桿3后端的油缸(圖中略)作用下，便可克服碟形彈 簧的彈力，放松對(duì)拉桿3的拉伸，即拉桿3往左移而呈壓縮狀態(tài)這時(shí)套筒5前端的喇叭 口使鋼球2的分布直徑變大，隨即松開(kāi)刀柄后的拉釘1，即可卸下用過(guò)的刀具為進(jìn)一步換 新刀做準(zhǔn)備另外，自動(dòng)清除主軸孔中的切屑和灰塵是換刀時(shí)一個(gè)不容忽視的問(wèn)題通常采用在換 刀的同時(shí)，從主軸內(nèi)孔噴射壓縮空氣的方法來(lái)解決，以保證刀具準(zhǔn)確地定位4. 主軸的準(zhǔn)停裝置,,,在自動(dòng)換刀的數(shù)控銑鏜類(lèi)機(jī)床上，必須具有主軸準(zhǔn)確的周向定位功能，這個(gè)功能稱(chēng)為 主軸準(zhǔn)停這是由于刀具裝在主軸錐孔內(nèi)，在切削時(shí)的切削轉(zhuǎn)矩不能完全靠錐孔的摩擦力 來(lái)傳遞，通常在主軸前端設(shè)置一個(gè)凸鍵，稱(chēng)為端面鍵當(dāng)?shù)毒哐b入主軸時(shí)，刀柄上的鍵槽 必須與凸鍵對(duì)準(zhǔn)相配，為保證自動(dòng)換刀，主軸必須停止在某一固定角度的位置上，準(zhǔn)停裝置就是為保證主軸換刀時(shí)準(zhǔn)確停止在換刀位置而設(shè)置的。

目前準(zhǔn)停裝置有很多形式，就其基本原理有以下三種，,機(jī)械方式一種、電氣方式兩種第四節(jié) 伺服系統(tǒng),,一、伺服系統(tǒng)的作用及分類(lèi),,,1、伺服系統(tǒng)的作用,,伺服系統(tǒng)位于數(shù)控裝置與機(jī)床主體之間，它的作用是將從數(shù)控裝置輸出線路接收到的微弱電信號(hào)（脈沖電壓約5V左右，脈沖電流為毫安級(jí)），經(jīng)功率放大等電路放大為較強(qiáng)的電信號(hào)（驅(qū)動(dòng)電壓約幾十伏至幾百伏，電流可達(dá)幾十安培）然后將接收的上述數(shù)字量信息轉(zhuǎn)換成模擬量（執(zhí)行電機(jī)軸的角位移和角速度）信息，從而驅(qū)動(dòng)執(zhí)行電機(jī)帶動(dòng)機(jī)床運(yùn)動(dòng)部件按約定的速度和位置進(jìn)行運(yùn)動(dòng)二、數(shù)控進(jìn)給伺服系統(tǒng)的要求,,,,與普通機(jī)床相比，對(duì)數(shù)控機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求，除了具有較高的定位精度之外，還應(yīng)具有良好的動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性，系統(tǒng)跟蹤指令信號(hào)的響應(yīng)要快，穩(wěn)定性要好，可概括為以下幾點(diǎn)要求：,,,1．高的精度要求,,2．寬的調(diào)速范圍,,3．快的響應(yīng)速度,,4．好的穩(wěn)定性,,5．大的轉(zhuǎn)矩輸出,,,,,1．高的精度要求,,,數(shù)控機(jī)床是按預(yù)定的程序自動(dòng)加工零件的，不可能像普通機(jī)床那樣可用手動(dòng)操作來(lái)調(diào)整和補(bǔ)償各種誤差，因此它要求有很高的定位精度和重復(fù)定位精度，所謂精度是指伺服系統(tǒng)的輸出量跟隨輸入量的精確程度伺服系統(tǒng)接收一個(gè)指令脈沖驅(qū)動(dòng)工作臺(tái)移動(dòng)的距離稱(chēng)為一個(gè)脈沖當(dāng)量。

脈沖當(dāng)量越小，機(jī)床的精度就越高為此，消除進(jìn)給傳動(dòng)鏈的間隙，是保證高精度的重要措施之一，一般脈沖當(dāng)量應(yīng)達(dá)到0.01～0.001mm,2．寬的調(diào)速范圍,,,由于數(shù)控機(jī)床加工要適應(yīng)各種工件材料、尺寸和刀具等變化的需要，伺服進(jìn)給系統(tǒng)在承擔(dān)全部工作負(fù)載的條件下，應(yīng)具有很寬的調(diào)速范圍既要高到為縮短輔助時(shí)間、提高加工效率的快速移動(dòng)速度要求，如10一30m／min；也要能滿足在完成高精度定位的低速度 (如0.1 mm／min)時(shí)，均勻、穩(wěn)定、無(wú)爬行地工作對(duì)于一般數(shù)控機(jī)床的調(diào)速范圍1：24 000就可以了，較先進(jìn)的數(shù)控機(jī)床可以獲得更寬的調(diào)速范圍3．快的響應(yīng)速度,,所謂響應(yīng)速度是指伺服系統(tǒng)跟隨指令信號(hào)的響應(yīng)速度快，使工作臺(tái)能在規(guī)定的速度范圍內(nèi)靈敏而精確地跟蹤指令，保證輪廓切削的形狀精度和良好的加工表面精度一般反應(yīng)時(shí)間要求在200ms，甚至幾十毫秒內(nèi)要保證如此高的響應(yīng)速度，進(jìn)給傳動(dòng)工作臺(tái)的剛度、間隙、摩擦、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量等都是必須考慮的問(wèn)題4．好的穩(wěn)定性,,要有較強(qiáng)的抗干擾能力，保證電源、環(huán)境、負(fù)載等所產(chǎn)生的波動(dòng)對(duì)其影響較小，有較好的調(diào)速機(jī)械特性，外加負(fù)載變化的適應(yīng)能力強(qiáng)，以保證加工穩(wěn)定地進(jìn)行5．大的轉(zhuǎn)矩輸出,,機(jī)床加工大多在低速時(shí)進(jìn)行重切削，則要求低速時(shí)進(jìn)給系統(tǒng)要有大的轉(zhuǎn)矩輸出。

為此，需縮短進(jìn)給系統(tǒng)傳動(dòng)鏈，簡(jiǎn)化機(jī)械結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)系統(tǒng)剛度，提高傳動(dòng)精度三、數(shù)控進(jìn)給系統(tǒng)的伺服驅(qū)動(dòng)裝置,,,數(shù)控機(jī)床的伺服系統(tǒng)一般由驅(qū)動(dòng)裝置與機(jī)械傳動(dòng)執(zhí)行件等組成，對(duì)于半閉環(huán)、閉環(huán)控制系統(tǒng)還包括位置檢測(cè)環(huán)節(jié)而驅(qū)動(dòng)裝置是由驅(qū)動(dòng)元件電動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)控制單元兩部分組成，通常它們由同一生產(chǎn)廠家配套提供給機(jī)床制造廠進(jìn)給伺服驅(qū)動(dòng)裝置用于數(shù)控機(jī)床各坐標(biāo)軸的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，,進(jìn)給驅(qū)動(dòng)用的伺服電動(dòng)機(jī)主要有步進(jìn)電動(dòng)機(jī)和交流、直流調(diào)速電動(dòng)機(jī)，,電動(dòng)機(jī)作為驅(qū)動(dòng)元件是伺服系統(tǒng)的關(guān)鍵之一四、數(shù)控進(jìn)給傳動(dòng)結(jié)構(gòu),,,進(jìn)給傳動(dòng)結(jié)構(gòu)是進(jìn)給伺服系統(tǒng)的主要組成部分，它是,將伺服電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為執(zhí)行部件的直線移動(dòng)或回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，以保證刀具與工件相對(duì)位置關(guān)系為目的在數(shù)控機(jī)床中，進(jìn)給運(yùn)動(dòng)是數(shù)字控制系統(tǒng)的直接控制對(duì)象無(wú)論是開(kāi)環(huán)還是閉環(huán)伺服進(jìn)給系統(tǒng)，工件的精度均要受到進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的傳動(dòng)精度、靈敏度和穩(wěn)定性的影響為此，數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給系統(tǒng)應(yīng)力求做到減少摩擦力，提高傳動(dòng)精度與剛度，消除傳動(dòng)間隙以及減少運(yùn)動(dòng)件的慣量等目前，在數(shù)控機(jī)床進(jìn)給驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中常用的機(jī)械傳動(dòng)裝置主要有：,滾珠絲杠螺母副、靜壓蝸桿－蝸母條、預(yù)加載荷雙齒輪－齒條及雙導(dǎo)程蝸桿等1．滾珠絲杠螺母副傳動(dòng),,,為了提高數(shù)控機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)的快速響應(yīng)性能和運(yùn)動(dòng)精度，必須減少運(yùn)動(dòng)件的摩擦阻力和動(dòng)靜摩擦力之差。

為此，在中小型數(shù)控機(jī)床中，滾珠絲杠螺母副是采用最普遍的結(jié)構(gòu)1)滾珠絲杠副的工作原理滾珠絲杠副是回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)與直線運(yùn)動(dòng)相互轉(zhuǎn)換的新型傳動(dòng)裝置，是在絲杠和螺母之間以滾珠為滾動(dòng)體的螺旋傳動(dòng)元件１－滾珠絲桿２－滾珠螺母３－滾珠４－滾珠返回裝置５－滾道,,,,(2)滾珠絲杠副的特點(diǎn),,,滾珠絲杠副的絲杠與螺母之間是通過(guò)滾珠來(lái)傳遞運(yùn)動(dòng)的，使之成為滾動(dòng)摩擦，這是滾珠絲杠區(qū)別于普通滑動(dòng)絲杠的關(guān)鍵所在，其特點(diǎn)主要有以下幾點(diǎn)：,,1)傳動(dòng)效率高滾珠絲杠副的傳動(dòng)效率高達(dá)95％～98％，是普通梯形絲杠　　　　的3～4倍，功率消耗減少2／3～3／4２)靈敏度高、傳動(dòng)平穩(wěn)由于是滾動(dòng)摩擦，動(dòng)靜摩擦系數(shù)相差極小因此低速不易產(chǎn)生爬行３）定位精度高、傳動(dòng)剛度高,用多種方法可以消除絲杠螺母的軸向間隙，使反向無(wú)空行程，定位精度高，適當(dāng)預(yù)緊后，還可以提高軸向剛度4)不能自鎖、有可逆性既能將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成直線運(yùn)動(dòng)，也能將直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)因此絲杠在垂直狀態(tài)使用時(shí)，應(yīng)增加制動(dòng)裝置或平衡塊5)制造成本高滾珠絲杠和螺母等元件的加工精度及表面粗糙度等要求高，制造工藝較復(fù)雜，成本高3)滾珠絲杠副的循環(huán)方式,,常用的循環(huán)方式有兩種：滾珠在循環(huán)反向過(guò)程中，與絲杠滾道脫離接觸的稱(chēng)為外循環(huán)；而在整個(gè)循環(huán)過(guò)程中，滾珠始終與絲杠各表面保持接觸的稱(chēng)為內(nèi)循環(huán)。

外循環(huán),內(nèi)循環(huán),1一插管,,2一滾珠,,3一外循環(huán)螺母,,4—滾珠絲杠,,5一反向器,,6一內(nèi)循環(huán)螺母,,,(4)滾珠絲杠副的使用防護(hù),,滾珠絲杠副和其他滾動(dòng)摩擦的傳動(dòng)元件一樣，如有硬質(zhì)的灰塵或切屑等臟物落進(jìn)滾道，就會(huì)妨礙滾珠的運(yùn)轉(zhuǎn)并加速磨損，因此有效地防護(hù)密封和保持潤(rùn)滑油的清潔就顯得十分必要．常用的防塵密封裝置由密封圈和防護(hù)罩相結(jié)合，密封圈裝在滾珠螺母的兩端，和絲杠直接接觸，其材料有毛氈、耐油橡皮或尼龍等，防塵效果好但有接觸壓力、摩擦力矩增加的現(xiàn)象，所以有時(shí)采用非接觸式、由聚氯乙烯等塑料制成的迷宮密封圈對(duì)于暴露在外面的絲杠一般采用伸縮套筒式、折疊式的塑料或人造革等形式的防護(hù)罩，以防止空氣中塵埃粘附在絲杠表面滾珠絲杠副和普通滑動(dòng)絲杠螺母副一樣，要用潤(rùn)滑劑來(lái)提高耐磨性及傳動(dòng)效率潤(rùn)滑劑可分為潤(rùn)滑油或潤(rùn)滑脂兩大類(lèi)潤(rùn)滑油可采用一般機(jī)械油、90~180號(hào)透平油或140號(hào)主軸油，經(jīng)過(guò)殼體上的油孔而注入螺紋的空間內(nèi)潤(rùn)滑脂可采用鋰基油脂，油脂加在螺紋滾道和安裝螺母的殼體空間內(nèi)2．其他進(jìn)給傳動(dòng)機(jī)構(gòu),,(1)靜壓蝸桿一蝸母條傳動(dòng),,蝸桿－蝸母條機(jī)構(gòu)是絲杠螺母機(jī)構(gòu)的一種特殊形式蝸桿可看作長(zhǎng)度很短的絲杠，蝸母條則可看作一個(gè)很長(zhǎng)的螺母沿軸向剖開(kāi)后的一部分。

液體靜壓蝸桿一蝸母條機(jī)構(gòu)是在蝸桿一蝸母條的嚙合齒面間注入壓力油，以形成一定厚度的油膜，使兩嚙合面形成液體摩擦，特別適宜重型數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)給伺服電動(dòng)機(jī)通過(guò)聯(lián)軸器與蝸桿相連，產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)蝸母條與運(yùn)動(dòng)部件(工作臺(tái))相連，以獲得往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)這種形式常用于龍門(mén)銑床的工作臺(tái)進(jìn)給驅(qū)動(dòng)2)雙齒輪一齒條傳動(dòng),,齒輪一齒條是行程較長(zhǎng)的大型數(shù)控機(jī)床上常用的進(jìn)給傳動(dòng)形式，適用于傳動(dòng)剛性要求高，傳動(dòng)精度不太高的場(chǎng)合采用齒輪一齒條傳動(dòng)時(shí)，必須采取消除齒側(cè)間隙的措施通常采用兩個(gè)齒輪2，3與齒條嚙合的方法，專(zhuān)用的預(yù)加載機(jī)構(gòu)使兩齒輪以相反方向預(yù)轉(zhuǎn)過(guò)微小的角度，使兩齒輪分別與齒條的兩側(cè)齒面貼緊，從而消除間隙3)雙導(dǎo)程蝸桿傳動(dòng)為了擴(kuò)大工藝范圍，提高生產(chǎn)效率，數(shù)控機(jī)床除了直線進(jìn)給運(yùn)動(dòng)之外，還有圓周進(jìn)給運(yùn)動(dòng)圓周進(jìn)給運(yùn)動(dòng)可由回轉(zhuǎn)工作臺(tái)來(lái)實(shí)現(xiàn)，其進(jìn)給傳動(dòng)一般采用蝸輪一蝸桿傳動(dòng)五、數(shù)控進(jìn)給傳動(dòng)導(dǎo)軌,,,導(dǎo)軌是伺服進(jìn)給系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)之一，它對(duì)數(shù)控機(jī)床的剛度、精度與精度保持性等有著重要的影響，現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床的導(dǎo)軌，對(duì)導(dǎo)向精度、精度保持性、摩擦特性、運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性和靈敏度都有更高的要求，在材料和結(jié)構(gòu)上有了“質(zhì)”的變化，明顯不同于普通機(jī)床的導(dǎo)軌。

1．塑料滑動(dòng)導(dǎo)軌,,,為了進(jìn)一步降低普通滑動(dòng)導(dǎo)軌的摩擦系數(shù)，防止低速爬行，提高定位精度，在數(shù)控機(jī)床上普遍采用塑料作為滑動(dòng)導(dǎo)軌的材料，使原來(lái),鑄鐵一鑄鐵,的滑動(dòng)變?yōu)?鑄鐵一塑料或鋼一塑料,的滑動(dòng)1)塑料軟帶,,(2)塑料涂層,,,,(1),塑料軟帶,也稱(chēng)聚四氟乙烯導(dǎo)軌軟帶，導(dǎo)軌材料是以聚四氟乙烯為基體，加入青銅粉、二硫化鉬和石墨等填充劑混合燒結(jié)，并做成軟帶狀，厚度約1．2mm由于這類(lèi)導(dǎo)軌軟帶采用粘貼的方法，習(xí)慣上也稱(chēng)為“貼塑導(dǎo)軌”,,,,,,(2)塑料涂層,是以環(huán)氧樹(shù)脂為基體，加入鐵粉、二硫化鉬和膠體石墨，并加入增塑劑，混合成液膏狀為一組分，另一組分為固化劑，雙組分組成塑料涂層涂層的厚度在1～1．5mm之間由于這類(lèi)涂層導(dǎo)軌采用涂刮或注入膏狀塑料的方法，習(xí)慣上也稱(chēng)為“,涂塑導(dǎo)軌,”或 “,注塑導(dǎo)軌,”3)塑料導(dǎo)軌的特點(diǎn),,1)摩擦特性好,,,鑄鐵一淬火鋼或鑄鐵一鑄鐵導(dǎo)軌副的動(dòng)、靜摩擦系數(shù)相差較大，近一倍而金屬一聚四氟乙烯導(dǎo)軌軟帶(Turcite—B，TSF)的動(dòng)、靜摩擦系數(shù)基本不變，而且摩擦系數(shù)很低這種良好的摩擦特性能防止低速爬行，使機(jī)床運(yùn)行平穩(wěn)，以獲得高的定位精度1一鑄鐵一鑄鐵(30,＃機(jī)油),,,,2一Turcite--B--鑄鐵(干摩擦),,,,3一Turcte--B--鑄鐵(30＃機(jī)油),,,4一TSF--鑄鐵(干摩擦),,,5一TSF--鑄鐵(30 ＃機(jī)油),各種導(dǎo)軌摩擦系數(shù)曲線,,,2）耐磨性好,。

除摩擦系數(shù)低外，塑料材料中含有青銅、二硫化鉬和石墨，因此其本身具有自潤(rùn)滑作用，對(duì)潤(rùn)滑油的供油量要求不高，采用間歇式供油即可另外，塑料質(zhì)地較軟，即使嵌入細(xì)小的金屬碎屑、灰塵等，也不至于損傷金屬導(dǎo)軌面和軟帶本身，可延長(zhǎng)導(dǎo)軌的使用壽命3)減振性好,塑料的阻尼性能好，其減振消聲的性能對(duì)提高摩擦副的相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度有很大的意義4)工藝性好,可降低與塑料結(jié)合的金屬基體的硬度和表面質(zhì)量，而且塑料易于加工(銑、刨、磨、刮)，使導(dǎo)軌副接觸面獲得良好的表面質(zhì)量,2．滾動(dòng)導(dǎo)軌,,滾動(dòng)導(dǎo)軌是在導(dǎo)軌工作面之間安裝滾動(dòng)體(滾珠、滾柱和滾針)，與滾珠絲杠的工作原理類(lèi)似，使兩導(dǎo)軌面之間形成的摩擦為滾動(dòng)摩擦動(dòng)、靜摩擦系數(shù)相差極小，幾乎不受運(yùn)動(dòng)速度變化的影響優(yōu)點(diǎn)是：摩擦系數(shù)小，運(yùn)動(dòng)輕便靈活，靈敏度高；低速運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性好，不會(huì)產(chǎn)生爬行現(xiàn)象，定位精度高；耐磨性好，磨損小，精度保持性好；且潤(rùn)滑系統(tǒng)簡(jiǎn)單缺點(diǎn)：滾動(dòng)導(dǎo)軌的抗振性較差，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，對(duì)臟物較敏感，必須要有良好的防護(hù)措施直線滾動(dòng)導(dǎo)軌外形,直線滾動(dòng)導(dǎo)軌結(jié)構(gòu),l一導(dǎo)軌體,,,2，5一密封墊,,,,3一滾動(dòng)體保持器 卜滾動(dòng)體,,,,6一端蓋,,,,7一滑塊,,,,8一潤(rùn)滑油杯,,,3．靜壓導(dǎo)軌,,,,靜壓導(dǎo)軌又分為,液體靜壓導(dǎo)軌,和,氣體靜壓導(dǎo)軌,兩種。

1）液體靜壓導(dǎo)軌,,,是在兩個(gè)相對(duì)運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)軌面間通人壓力油，使運(yùn)動(dòng)件浮起工作過(guò)程中，導(dǎo)軌面上油腔中的油壓能隨著外加負(fù)載的變化自動(dòng)調(diào)節(jié)，以平衡外負(fù)荷，保證導(dǎo)軌面始終處于純液體摩擦狀態(tài) 由于其導(dǎo)軌工作面完全處于純液體摩擦狀態(tài)，故工作時(shí)的摩擦系數(shù)極低，一般為十萬(wàn)分之幾，無(wú)“爬行”現(xiàn)象，吸振性好，壽命長(zhǎng)但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，主要用于在大、重型的數(shù)控機(jī)床２）氣體靜壓導(dǎo)軌,,,是利用恒定壓力的空氣膜，使兩導(dǎo)軌間呈懸浮狀態(tài)，其摩擦系數(shù)比液體靜壓還小，并完全避免了運(yùn)動(dòng)副的熱變形用于數(shù)控坐標(biāo)磨床和三坐標(biāo)測(cè)量?jī)x第五節(jié) 數(shù)控機(jī)床的自動(dòng)換刀裝置,,在零件的加工制造過(guò)程中，大量的時(shí)間用于更換刀具、裝卸、測(cè)量和搬運(yùn)零件等非切削時(shí)間上，切削加工時(shí)間占整個(gè)工時(shí)中較小的比例為了進(jìn)一步壓縮非切削時(shí)間，數(shù)控機(jī)床正朝著一臺(tái)機(jī)床在一次裝夾中完成多工序加工的方向發(fā)展這就是近年來(lái)帶有自動(dòng)換刀裝置的多工序數(shù)控機(jī)床得以迅速發(fā)展的原因?yàn)榇?，更進(jìn)一步發(fā)展和完善各類(lèi)刀具自動(dòng)更換裝置，擴(kuò)大換刀數(shù)量，以便實(shí)現(xiàn)更為復(fù)雜的換刀操作這不僅可以提高機(jī)床的生產(chǎn)效率，擴(kuò)大數(shù)控機(jī)床的功能和使用范圍，而且，由于零件在一次安裝中完成多工序加工，大大減少了零件的裝夾次數(shù)，進(jìn)一步提高了零件的加工精度。

自動(dòng)換刀裝置應(yīng)當(dāng)滿足換刀時(shí)間短、刀具重復(fù)定位精度高、足夠的刀具儲(chǔ)存量、結(jié)構(gòu)緊湊及安全可靠等要求一、回轉(zhuǎn)刀架換刀裝置,,回轉(zhuǎn)刀架在結(jié)構(gòu)上必須具有良好的強(qiáng)度和剛度，以承受粗加工時(shí)的切削抗力選擇可靠的定位方案和合理的定位結(jié)構(gòu)，以保證回轉(zhuǎn)刀架在每次轉(zhuǎn)位之后，具有盡可能高的重復(fù)定位精度(一般為0.005~0.01mm)螺母升降轉(zhuǎn)位刀架,，電動(dòng)機(jī)4經(jīng)安全離合器5，至蝸輪副6帶動(dòng)螺母7旋轉(zhuǎn)，螺母7舉起刀架3使端齒盤(pán)的上齒盤(pán)2與下齒盤(pán)1分離，隨即電動(dòng)機(jī)4帶動(dòng)刀架旋轉(zhuǎn)到位，然后給系統(tǒng)發(fā)出信號(hào)反轉(zhuǎn)鎖緊十字槽輪轉(zhuǎn)位刀架,，銷(xiāo)子9每轉(zhuǎn)一周刀架轉(zhuǎn)過(guò)—個(gè)工位，如四方刀架為90',,凸輪棘爪式刀架,，蝸輪帶動(dòng)端面凸輪14相對(duì)于相對(duì)的端面凸輪13轉(zhuǎn)動(dòng)，,,使刀架的上下齒盤(pán)脫開(kāi)，然后利用棘輪機(jī)構(gòu)推動(dòng)刀架體12轉(zhuǎn)過(guò)所需的工位，最后利用電氣元件發(fā)出電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)信號(hào)而鎖緊刀架電磁式刀架,，利用線圈通電時(shí)的電磁力使刀架定位鎖緊,回轉(zhuǎn)刀架中，十字槽輪轉(zhuǎn)位刀架體積大，占用空間多，相對(duì)地減少了機(jī)床的切削區(qū)域；凸輪棘爪式轉(zhuǎn)位刀架不易做到可靠定位；電磁式轉(zhuǎn)位刀架則需多一套控制電路，并要有斷電保護(hù)；螺母升降式轉(zhuǎn)位刀架零件較多，但定位可靠，目前使用較多。

一般情況下，回轉(zhuǎn)刀架的換刀動(dòng)作主要包括,刀架抬起、刀架轉(zhuǎn)位、刀架壓緊,等幾個(gè)步驟1，10一下齒盤(pán) 2，11一上齒盤(pán) 3，8，12一刀架體 4，17一電動(dòng)機(jī) 5一離合器,,6一蝸輪副 7一絲杠螺母副 9一銷(xiāo)釘 13，14一端面凸輪 15，16一棘輪副,,二、多主軸轉(zhuǎn)塔頭換刀裝置,,,這種機(jī)床的主軸轉(zhuǎn)塔頭就是一個(gè)轉(zhuǎn)塔刀庫(kù)，轉(zhuǎn)塔頭有臥式和立式兩種如圖示為數(shù)控轉(zhuǎn)塔式鏜銑床的外觀圖，每次換刀包括,轉(zhuǎn)塔頭脫開(kāi)主軸傳動(dòng)、轉(zhuǎn)塔頭抬起、轉(zhuǎn)塔頭轉(zhuǎn)位和轉(zhuǎn)塔頭定位壓緊等步驟由于空間位置的限制，主軸部件的結(jié)構(gòu)不可能設(shè)計(jì)得十分堅(jiān)實(shí)，因而影響了主軸系統(tǒng)的剛度帶主軸轉(zhuǎn)塔頭的數(shù)控機(jī)床,,轉(zhuǎn)塔頭,機(jī)床主體,,,三、刀庫(kù)一機(jī)械手自動(dòng)換刀系統(tǒng),,這種自動(dòng)換刀裝置有一個(gè)專(zhuān)做儲(chǔ)存刀具用的刀庫(kù)，機(jī)床只需一個(gè)夾持刀具進(jìn)行切削的刀具主軸，其刀具的交換方式通常分為通過(guò)刀庫(kù)與機(jī)床主軸的相對(duì)運(yùn)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)刀具交換，以及采用機(jī)械手交換刀具兩大類(lèi)前者換刀時(shí)必須首先將用過(guò)的刀具送回刀庫(kù)，然后再?gòu)牡稁?kù)中取出新刀具，這兩個(gè)動(dòng)作不可能同時(shí)進(jìn)行，因此換刀時(shí)間較長(zhǎng)；而后者機(jī)械手換刀時(shí)有很大的靈活性，這種刀庫(kù)可儲(chǔ)存較多的刀具，自動(dòng)換刀時(shí)，機(jī)械手把機(jī)床主軸已用過(guò)的刀具送回刀庫(kù)，同時(shí)從刀庫(kù)中取出下一工序所需刀具送往主軸，換刀時(shí)間重疊，因而換刀時(shí)間短，加工效率高,,1一主軸箱,,2一主軸,,3一刀具,,4一刀庫(kù),,5一工件,刀庫(kù)一主軸自動(dòng)換刀數(shù)控機(jī)床,配合換刀系統(tǒng)使用,并以合理方式存儲(chǔ)較多刀具,及輔具的部件稱(chēng)為,刀庫(kù),,,這種刀庫(kù)可儲(chǔ)存較多的刀具，自動(dòng)換刀時(shí)，機(jī)械手把機(jī)床主軸已用過(guò)的刀具送回刀庫(kù)，同時(shí)從刀庫(kù)中取出下一工序所需刀具送往主軸，換刀時(shí)間重疊，因而換刀時(shí)間短，·加工效率高，適用于加工各種較復(fù)雜的工件，及所需刀具數(shù)量多的自動(dòng)換刀數(shù)控鏜銑床。

第六節(jié) 數(shù)控機(jī)床常用位置檢測(cè)裝置,,,一、檢測(cè)反饋裝置的作用,,檢測(cè)反饋裝置的作用是將其準(zhǔn)確測(cè)得的直線位移或角位移迅速反饋給數(shù)控裝置，以便與加工程序給定的指令值進(jìn)行比較，如有誤差，數(shù)控裝置將向伺服系統(tǒng)發(fā)出新的修正指令，從而控制驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)正確運(yùn)轉(zhuǎn)，使工作臺(tái)(或刀具)按規(guī)定的軌跡和坐標(biāo)移動(dòng)二、對(duì)檢測(cè)反饋裝置的基本要求,,1、分辨率和制造精度高，工作可靠抗干擾能力強(qiáng),,2、反應(yīng)快，測(cè)量靈敏,,3、光柵等測(cè)量尺的溫度系數(shù)小,,4、使用和維護(hù)方便,,三、位置檢測(cè)裝置的分類(lèi),,,,,不同類(lèi)型的數(shù)控機(jī)床對(duì)于檢測(cè)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)床以滿足速度要求為主，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1、按測(cè)量方法分類(lèi),,（1）直接測(cè)量反饋裝置（閉環(huán)）,,（2）間接測(cè)量反饋裝置（半閉環(huán)）,,2、按獲得量值的方式分類(lèi),,（1）增量式檢測(cè)反饋裝置,該裝置通過(guò)測(cè)量尺發(fā)出一個(gè)個(gè)脈沖信號(hào)，每一個(gè)脈沖即表示一個(gè)單位的位移，最后計(jì)數(shù)器顯示出累計(jì)位移量因該裝置未設(shè)絕對(duì)測(cè)量零點(diǎn)故在開(kāi)機(jī)后必須先回零確認(rèn)其測(cè)量起點(diǎn),,（2）絕對(duì)式檢測(cè)反饋裝置,該裝置一般由絕對(duì)刻度尺（盤(pán)）為測(cè)量尺，通過(guò)讀數(shù)，即可直接得到測(cè)量結(jié)果。

因該裝置設(shè)有與機(jī)床固定原點(diǎn)相一至的絕對(duì)測(cè)量零點(diǎn)，故裝置,開(kāi)機(jī)后不用回零，就可測(cè)得有關(guān)位置，機(jī)床發(fā)生故障時(shí)，也易查到故障前所在位置,,3、按測(cè)量元件的結(jié)構(gòu)類(lèi)型分類(lèi),,（1）旋轉(zhuǎn)型檢測(cè)反饋裝置,,（2）直線型檢測(cè)反饋裝置,,4、按檢測(cè)信號(hào)的類(lèi)型來(lái)分類(lèi),,（同一種檢測(cè)元件既可以做成數(shù)字式，也可以做成模擬式，主要取決于使用方式和測(cè)量線路1）數(shù)字式檢測(cè)反饋裝置,是指將機(jī)械位移轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字脈沖的測(cè)量裝置,,（2）模擬式檢測(cè)反饋裝置,是指機(jī)械位移量轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷悍祷蛳辔坏臏y(cè)量裝置目前，數(shù)控機(jī)床大多數(shù)采用數(shù)字式檢測(cè)反饋裝置使用這種裝置可在快速檢測(cè)過(guò)程中避免模擬量漂移，以及因受噪聲污染而引起的誤差，提高了可靠性因有時(shí)一種裝置同屬幾類(lèi)故對(duì)檢測(cè)反饋裝置 大多要進(jìn)行綜合分類(lèi)：,,方式,,檢測(cè)裝置,,,結(jié)構(gòu)類(lèi)型,數(shù)字式,,模擬式,,,增量式,絕對(duì)式,增量式,絕對(duì)式,直線型,長(zhǎng)光柵,,激光干涉儀,編碼尺,直磁尺 容柵,,直線感應(yīng)同步器,絕對(duì)式磁尺,旋轉(zhuǎn)型,圓光柵,,光電編碼器,絕對(duì)位置編碼器,圓磁尺,,圓感應(yīng)同步器,,旋轉(zhuǎn)變壓器,多極旋轉(zhuǎn)變壓器,,位置檢測(cè)裝置的分類(lèi),,四、常用位置檢測(cè)裝置,,數(shù)控機(jī)床上常用的檢測(cè)裝置主要有脈沖編碼器、感應(yīng)同步器、旋轉(zhuǎn)變壓器、光柵和磁 尺等。

1．脈沖編碼器,,脈沖編碼器也稱(chēng)脈沖發(fā)生器，是一種角位移檢測(cè)裝置，它是把機(jī)械轉(zhuǎn)角變成電脈沖輸出信號(hào)來(lái)進(jìn)行檢測(cè)的就其工作原理有光電式、接觸式和電磁感應(yīng)式三種光電式編碼器以其精度和可靠性在數(shù)控機(jī)床上得到了普遍地使用按編碼的方式，這種編碼器又可分為增量式和絕對(duì)式光電脈沖編碼器通常說(shuō)的脈沖編碼器是指增量式光電脈沖編碼器2．光柵與磁柵,,(1)光柵計(jì)量光柵有長(zhǎng)光柵和圓光柵兩種，前述的增量式光電脈沖編碼器實(shí)際上就,,是屬于一種圓光柵通常的光柵尺是指長(zhǎng)光柵光柵尺是一種直線精密檢測(cè)元件，在數(shù)控機(jī)床上屬于直接測(cè)量，用于直接測(cè)量工作臺(tái)的移動(dòng)，通常是全閉環(huán)控制系統(tǒng)用得較多且歷史悠久的測(cè)量裝置光柵尺由標(biāo)尺光柵和指示光柵組成標(biāo)尺光柵安裝在機(jī)床移動(dòng)部件上，其有效長(zhǎng)度即為工作臺(tái)移動(dòng)的全行程，光柵長(zhǎng)度較長(zhǎng)，也稱(chēng)長(zhǎng)光柵而指示光柵安裝在機(jī)床固定部件上，相當(dāng)于一個(gè)讀數(shù)頭，也稱(chēng)短光柵兩光柵均為長(zhǎng)度不同的條形光學(xué)玻璃，其上刻有一系列均勻密集的刻紋，兩塊光柵的刻紋密度相同，是根據(jù)所測(cè)精度決定的通常每毫米刻50，100，200，250等條紋當(dāng)兩光柵平行放置且保持一定間隙(0．05～0．1 mm)，并將指示光柵在其自身平面內(nèi)轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)很小角度時(shí)(見(jiàn)圖2 26)，由于光的衍射作用，就會(huì)產(chǎn)生明暗交替的干涉條紋，稱(chēng)為莫爾(橫向)條紋，其方向與光柵刻線幾乎垂直。

如果將標(biāo)尺光柵在光柵長(zhǎng)度方向上移動(dòng)，則可看到莫爾條紋也跟著移動(dòng)，但方向與光柵移動(dòng)方向垂直，當(dāng)標(biāo)尺光柵移動(dòng)一個(gè)條紋時(shí)，莫爾條紋也正好移動(dòng)一個(gè)條紋通過(guò)光敏元件可以測(cè)定莫爾條紋的數(shù)目和頻率，即可測(cè)出光柵移動(dòng)的距離和速度同光電編碼器類(lèi)似，用相位差1／4周期的兩個(gè)光敏元件，還可以測(cè)得工作臺(tái)移動(dòng)的方向 制作光柵的材料除玻璃外，也可是金屬鏡面上利用光的反射現(xiàn)象形成光柵前者利用透射光的原理，稱(chēng)為透射光柵后者利用反射原理，稱(chēng)為反射光柵。