主軸編碼器簡介

1、主軸編碼器簡介（圖）一、任務(wù)引入敘述主軸編碼器的工作原理及其應(yīng)用。二、任務(wù)分析主軸編碼器應(yīng)用于在數(shù)控車床車螺紋時(shí)，是利用其同步脈沖作為車刀進(jìn)刀點(diǎn)和退刀點(diǎn)的控制信號從而保證車削螺紋不會亂扣。螺紋是怎樣加工的？車刀進(jìn)刀點(diǎn)和退刀點(diǎn)應(yīng)處在什么位置？主軸編碼器有什么作用？三、相關(guān)知識1螺紋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

2、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，并帶動它作等速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，車床進(jìn)給機(jī)構(gòu)帶動車刀（標(biāo)準(zhǔn)螺紋車刀）沿圓柱軸線方向作等速直線運(yùn)動，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。如圖1所示。圖1在車床上加工螺紋如圖2所示，螺紋加工時(shí)有軌跡始點(diǎn)(A點(diǎn)，即進(jìn)刀點(diǎn))和軌跡終點(diǎn)(B點(diǎn)，即退刀點(diǎn))。在螺紋加工軌跡中為保證螺紋的加工設(shè)置有足夠的升速進(jìn)刀段

3、δ和降速退刀段δˊ，以消除伺服滯后造成的螺距誤差。紋A與漏光盤條紋重合時(shí)，條紋B與另一條紋錯(cuò)位14周期，因此A、B兩通道輸出的波形相位也相差14周期。脈沖發(fā)生器中漏光盤內(nèi)圈的一條刻線與光欄上條紋C重合時(shí)輸出的脈沖為同步（起步，又稱零位）脈沖。利用同步脈沖，數(shù)控車床可實(shí)現(xiàn)加工控制，也可作為主軸準(zhǔn)停裝置的準(zhǔn)停信號。數(shù)控車床車螺紋時(shí)，利用同步脈沖作為車刀進(jìn)刀點(diǎn)和退刀點(diǎn)的控制信號，以保證車削螺紋不會亂扣。五、知識的鏈接1數(shù)控機(jī)床對檢測元件及位置

4、檢測裝置的要求(1)數(shù)控機(jī)床對檢測元件要求檢測元件是檢測裝置的重要部件，其主要作用是檢測位移和速度，發(fā)送反饋信號。位移檢測系統(tǒng)能夠測量的最小位移量稱為分辨率。分辨率不僅取決于檢測元件本身，也取決于測量電路。數(shù)控機(jī)床對檢測元件的主要要求是：①壽命長，可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)；②滿足精度和速度要求；③使用維護(hù)方便，適合機(jī)床運(yùn)行環(huán)境；④成本低；⑤便于與計(jì)算機(jī)聯(lián)接。不同類型的數(shù)控機(jī)床對檢測系統(tǒng)的精度與速度的要求不同。通常大型數(shù)控機(jī)床以滿足速度要求

5、為主，而中、小型和高精度數(shù)控機(jī)床以滿足精度要求為主。選擇測量系統(tǒng)的分辨率和脈沖當(dāng)量時(shí)，一般要求比加工精度高一個(gè)數(shù)量級。(2)數(shù)控機(jī)床對位置檢測裝置的要求位置檢測裝置是數(shù)控機(jī)床伺服系統(tǒng)的重要組成部分。它的作用是檢測位移和速度，發(fā)送反饋信號，構(gòu)成閉環(huán)或半閉環(huán)控制。數(shù)控機(jī)床的加工精度主要由檢測系統(tǒng)的精度決定。不同類型的數(shù)控機(jī)床，對位置檢測元件，檢測系統(tǒng)的精度要求和被測部件的最高移動速度各不相同?，F(xiàn)在檢測元件與系統(tǒng)的最高水平是：被測部件的最高移

6、動速度高至240mmin時(shí)，其檢測位移的分辨率（能檢測的最小位移量）可達(dá)1μm，如24mmin時(shí)可達(dá)0.1μm。最高分辨率可達(dá)到0.01μm。數(shù)控機(jī)床對位置檢測裝置有如下要求：①受溫度、濕度的影響小，工作可靠，能長期保持精度，抗干擾能力強(qiáng)。②在機(jī)床執(zhí)行部件移動范圍內(nèi)，能滿足精度和速度的要求。③使用維護(hù)方便，適應(yīng)機(jī)床工作環(huán)境。④成本低。主軸編碼器簡介（3）2位置檢測裝置的分類對于不同類型的數(shù)控機(jī)床，因工作條件和檢測要求不同，可以采用以下不

7、同的檢測方式。(1)增量式和絕對式測量增量式檢測方式只測量位移增量，并用數(shù)字脈沖的個(gè)數(shù)來表示單位位移（即最小設(shè)定單位）的數(shù)量，每移動一個(gè)測量單位就發(fā)出一個(gè)測量信號。其優(yōu)點(diǎn)是檢測裝置比較簡單，任何一個(gè)對中點(diǎn)都可以作為測量起點(diǎn)。但在此系統(tǒng)中，移距是靠對測量信號累積后讀出的，一旦累計(jì)有誤，此后的測量結(jié)果將全錯(cuò)。另外在發(fā)生故障時(shí)（如斷電）不能再找到事故前的正確位置，事故排除后，必須將工作臺移至起點(diǎn)重新計(jì)數(shù)才能找到事故前的正確位置。脈沖編碼器，旋