中職數(shù)控專業(yè)《數(shù)控機床電氣維修》課程精品教學(xué)設(shè)計5位置檢測系統(tǒng)的電氣維修

1、機械科學(xué)與工程學(xué)院教案用紙項目名稱項目五 位置檢測系統(tǒng)的電氣維修教學(xué)目的、要求 1.掌握位置檢測元件的結(jié)構(gòu)和工作原理。2,能進行位置檢測系統(tǒng)的連接和調(diào)試。重點難點位置檢測系統(tǒng)的連接和調(diào)試位置檢測系統(tǒng)的電氣維修教學(xué)環(huán)節(jié)時間分酉己4課時教學(xué)手段、教學(xué)方法和實施步驟多媒體授課內(nèi)容：一、 位置檢測系統(tǒng)的連接和調(diào)試學(xué)習(xí)目標(biāo)1 .掌握位置檢測元件的結(jié)構(gòu)和工作原理。2 .能進行位置檢測系統(tǒng)的連接和調(diào)試。任務(wù)呈現(xiàn)1 .認識數(shù)控機床常用的位置檢測元件。2 .連接和調(diào)試位置檢測系統(tǒng)。（一）數(shù)控機床對位置檢測裝置的要求1 .工作可靠，抗干擾能力強，受溫度和濕度等環(huán)境因素的影響小。2 .滿足精度和速度的要求。其分辨率

2、應(yīng)在 0. 0010. 01mm內(nèi)， 測量精度應(yīng)滿足-0. 0020. 02mm/m,運動速度應(yīng)滿足 050m/min。3 .滿足測量精度、檢測速度和測量范圍的要求。4 .使用和維修方便，成本低，適合機床的工作環(huán)境。（二）位置檢測元件的分類1.根據(jù)被測物理量的不同，位置檢測元件可分為直線位移測量元件 和旋轉(zhuǎn)角位移測量元件。2.按檢測信號不同可分為模擬式和數(shù)字式兩種。 數(shù)控機床中常用的 位置測量元件見表所示。（三）常用位置檢測元件的工作原理與使用1 .脈沖編碼器脈沖編碼器是一種旋轉(zhuǎn)式測量元件，通常裝在被檢測軸上，隨被測 軸一起轉(zhuǎn)動，可將被測軸的角位移轉(zhuǎn)換成電脈沖。脈沖編碼器根據(jù)內(nèi)部 結(jié)構(gòu)和檢測方

3、式分類，可分為接觸式、光電式和電磁式三種；按照編碼 方式可分為絕對式編碼和增量式編碼兩種。2 .光柵光柵是根據(jù)莫爾條紋原理制成的一種脈沖輸出數(shù)字式傳感器，它廣 泛應(yīng)用于數(shù)控機床等閉環(huán)系統(tǒng)的線位移和角位移的自動檢測以及精密測 量方面，測量精度可達幾微米。（1）光柵的種類：數(shù)控機床上常采用計量光柵。計量光柵可分為透 射式光柵和反射式光柵兩大類。（2）光柵的結(jié)構(gòu)：數(shù)控機床上常采用透射式直線光柵，它主要由光源、透鏡、標(biāo)尺光柵（主光柵）、指示光柵和光電接收元件組成。（3）工作原理：莫爾條紋原理。（4）光柵在數(shù)控機床上的應(yīng)用：在數(shù)控機床閉環(huán)控制系統(tǒng)中，標(biāo)尺 光柵往往固定在床身上不動，而指示光柵隨拖板一起移

4、動。測量時它們 相互平行放置，并保持0. 050. 1mm的間隙。任務(wù)實施（一）準(zhǔn)備工作（二）認識主軸驅(qū)動系統(tǒng)的組成部件、接口名稱和功能（三）連接和調(diào)試主軸驅(qū)動系統(tǒng)二、位置檢測系統(tǒng)的電氣維修學(xué)習(xí)目標(biāo)1. 了解位置檢測系統(tǒng)的故障表現(xiàn)形式。2,能進行位置檢測系統(tǒng)的故障診斷和維修任務(wù)呈現(xiàn)1 .熟悉位置檢測系統(tǒng)的連接情況。2 .檢修位置檢測系統(tǒng)的故障。(一)位置檢測系統(tǒng)的故障表現(xiàn)形式當(dāng)位置控制出現(xiàn)故障時，往往在顯示器上顯示報警號及報警信息。 大多數(shù)情況下，若正在運動的軸實際位置超過車床參數(shù)所設(shè)定的允差值， 則產(chǎn)生輪廓誤差監(jiān)視報警。(二)位置檢測系統(tǒng)常見故障診斷與處理1 .機械振蕩(加/減速時)(1)脈

5、沖編碼器出現(xiàn)故障，此時應(yīng)重點檢查速度檢測單元上的反饋 線端子上的電壓是否在某幾點電壓下降， 如有下降表明脈沖編碼器不良， 應(yīng)更換編碼器。(2)脈沖編碼器十字聯(lián)軸器可能損壞,導(dǎo)致軸轉(zhuǎn)速與檢測到的速度 不同步，更換聯(lián)軸器。(3)測速發(fā)電機出現(xiàn)故障：測速發(fā)電機電刷磨損、卡阻故障較多，應(yīng)拆開測速發(fā)電機，小心將電刷拆下，在細砂紙上打磨幾下，同時清掃 換向器的污垢，再重新裝好。如果不能修復(fù)，則應(yīng)該更換測速發(fā)電機。2 .機械運動異?？焖?飛車)檢查位置控制單元和速度控制單元工作情況的同時，還應(yīng)重點檢查 以下方面：(1)脈沖編碼器接線是否錯誤，檢查編碼器接線是否為正反饋，A相和B相是否接反。(2)脈沖編碼器聯(lián)軸器是否損壞，如損壞更換聯(lián)軸器。(3)檢查測速發(fā)電機端子是否接反和勵磁信號線是否接錯。3 .主軸不能定向移動或定向移動不到位檢查定向控制電路的設(shè)置并調(diào)整，檢查定向板，主軸控制印刷電路 板。調(diào)整的同時，應(yīng)檢查位置檢測器(編碼器)是否不良，此時一般要 測編碼器的輸出波形，通過判斷輸出波形是否正常來判斷編碼器的好壞。4.坐標(biāo)軸進給時振動檢查電動機線圈是否短路，機床進給絲杠同電機的連接是否良好， 檢查整個伺服系統(tǒng)是否穩(wěn)定的情況下，檢查脈沖編碼是否良好、聯(lián)軸器