對CNC加工進(jìn)行直線移動(dòng)測量時(shí)一般采用直線型檢測元件，稱為直接測量，所構(gòu)成的位置閉環(huán)控制稱為全閉環(huán)控制，其測量精度主要取決于測量元件的精度，不受機(jī)床傳動(dòng)精度的影響，由于機(jī)床工作臺的直線位移與驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)角度有精確的比例關(guān)系，因此可以采用驅(qū)動(dòng)檢測電動(dòng)機(jī)或絲杠旋轉(zhuǎn)角度的方法間接測量工作臺的移動(dòng)距離，這種方法稱為間接測量，所構(gòu)成的位置閉環(huán)控制稱為半閉環(huán)控制。

其測量精度取決于檢測元件和機(jī)床進(jìn)給傳動(dòng)鏈的精度。閉環(huán)數(shù)控機(jī)床的CNC加工精度在很大程度上是由位置檢測裝置的精度決定的，數(shù)控機(jī)床對位置檢測元件有十分嚴(yán)格的要求，其分辨率通常在0.001～0.01mm之間或者更小。

1、進(jìn)給伺服系統(tǒng)對位置測量裝置的要求

進(jìn)給伺服系統(tǒng)對位置測量裝置有很高的要求：

1）受溫度、濕度的影響小，工作可靠，精度保持性好，抗干擾能力強(qiáng)。

2）能滿足精度、速度和測量范圍的要求。

3）使用維護(hù)方便，適應(yīng)機(jī)床工作環(huán)境。

4）成本低。

5）易于實(shí)現(xiàn)高速的動(dòng)態(tài)測量和處理，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。

位置檢測裝置按照不同的分類方法可分成不同的種類。CNC加工按輸出信號的形式分類可分為數(shù)字式和模擬式；按測量基點(diǎn)的類型可分類為增量式和絕對式；按位置測量元件的運(yùn)動(dòng)形式分類可分為回轉(zhuǎn)型和直線型。

2、檢測裝置故障的診斷與排除

檢測元件出現(xiàn)故障的概率與數(shù)控裝置相比還是比較高的，常常會(huì)岀現(xiàn)線纜損壞、元件污損，碰撞變形的現(xiàn)象。如果懷疑是檢測元件的故障要首先檢查有無線纜折斷、污損、變形等，還可以通過測量其輸出來確定檢測元件的好壞，這就要求必須熟練掌握CNC加工檢測元件的工作原理及輸出信號。下面以SIEMENS系統(tǒng)為例進(jìn)行說明。

（1）輸岀信號。SIEMENS數(shù)控系統(tǒng)位置控制模塊與位置檢測裝置的連接關(guān)系。

增量式旋轉(zhuǎn)測量裝置或直線裝置的輸出信號有兩種形式：第一種是電壓或電流正弦信號，其中EXE為脈沖整形插值器；第二種是TTL電平信號。以HEIDENHA1N公司正弦電流輸出型的光柵尺為例，該光柵由光柵尺、脈沖整形插值器（EXE）、電纜及接插件等部件組成。

機(jī)床在CNC加工運(yùn)動(dòng)過程中，從掃描單元輸出三組信號：兩組增量信號由四個(gè)光電池產(chǎn)生，把兩個(gè)相差180°的光電池接在一起，它們的推挽就形成了相位差90°、幅值為11μA左右的Ie1和Ie2兩組近似正弦波，一組基準(zhǔn)信號也由兩個(gè)相差180°的光電池接成推挽形式，輸岀為一尖峰信號Ie0，其有效分量約為5.5μA，此信號只有經(jīng)過基準(zhǔn)標(biāo)志時(shí)才產(chǎn)生。所謂基準(zhǔn)標(biāo)志，是在光柵尺身外殼上裝有一塊磁鐵，在掃描單元上裝有一只干簧管，在接近磁鐵時(shí)，干簧管接通，基準(zhǔn)信號才能輸出。

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