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数控机床操作教程-(5)位置检测装置实验

2021-12-01 07:38:15数控基础访问手机版451

闭环数控机床的位移精度主要取决于检测装置,可见位置检测装置是十分重要的。数控机床对位置检测装置有如下要求:

(1)受温度、湿度的影响小,工作可靠,能长期保持精度,抗干扰能力强;

(2)在机床执行部件移动范围内,能满足精度和速度的要求;

(3)使用维护方便;

(4)成本低。

常用的位置检测装置有:感应同步器、旋转变压器、磁尺位置检测装置、光栅位置检测装置、激光干涉装置、脉冲编码器等等。

光栅位置检测装置可用于测量长度、角度、速度、加速度、振动和爬行,目前广泛应用于闭环数控机床。

第一节 光栅位置检测装置

一、实验目的

1.熟悉光栅的分类、用途及工作原理

2.熟悉横向、纵向及斜向莫尔条纹的放大效应、平均效应及移动规律

3.了解圆光栅的结构特点

4.对光栅原理有一定的感性认识

二、工作原理

莫尔条纹是光栅的特点,也是光栅工作的基础。对于粗光栅,莫尔条纹产生的主要原因是挡光积分效应;对于细光栅,则是由于光线衍射并产生干涉的结果。

莫尔条纹有横向、纵向、斜向等多种,相应的光栅也有多种。但是,它们在机床上的作用却是一致的:两块光栅作微小的相对运动,由此而产生的莫尔条纹却有很大的移动,通过检测较易测量的莫尔条纹的位移,就能知道实际光栅不易直接检测的微小位移。两者比例愈大,光栅放大倍数愈大,数控机床的精度也就愈高。

三、实验步骤

1.启动CNC-V2.0后,进入界面(图5-1):

2.选择一种光栅,现以单击横向光栅的单选钮为例:

进入横向光栅的相应界面(图5-2)后,单击“开始”,可以模拟横向莫尔条纹的运动,根据界面提示,可以通过改变夹角、栅距等修改“光栅”的结构,可以看到莫尔条纹有明显的变化。还可以通过按钮控制标尺光栅的移动速度。

数控机床操作教程-(5)位置检测装置实验

图5-1 光栅主页面

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图5-2 横向条纹

其他光栅的界面分别如下:纵向条纹(图5-3)、斜向条纹(图5-4)、弧线圆光栅(图5-5、)、直线圆光栅(图5-6)

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图5-3 纵向条纹

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图5-4 斜向条纹

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图5-5 弧刻线圆光栅

数控机床操作教程-(5)位置检测装置实验

图5-6 直刻线圆光栅