數(shù)控原理與系統(tǒng)課件

第3章數(shù)控原理與系統(tǒng)3.1數(shù)控系統(tǒng)概述3.2數(shù)控插補(bǔ)原理3.3數(shù)控機(jī)床常用的檢測(cè)裝置3.4進(jìn)給伺服系統(tǒng)3.5數(shù)控機(jī)床PLC簡(jiǎn)介第3章數(shù)控原理與系統(tǒng)3.1數(shù)控系統(tǒng)概述3.1數(shù)控系統(tǒng)概述3.1.1什么是數(shù)控系統(tǒng)數(shù)控是數(shù)字控制(NumericalControl,NC)的簡(jiǎn)稱，是用數(shù)字化信息對(duì)某一對(duì)象的工作過(guò)程進(jìn)行自動(dòng)控制的技術(shù)。數(shù)控技術(shù)是現(xiàn)代制造技術(shù)的核心。由于現(xiàn)代數(shù)控都采用了計(jì)算機(jī)進(jìn)行控制，因此也可以稱為計(jì)算機(jī)數(shù)控(ComputerNumericalControl,CNC)。數(shù)控系統(tǒng)(NumericalControlSystem)是指利用數(shù)控技術(shù)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制的硬件和軟件的整體。數(shù)控系統(tǒng)的核心是數(shù)控裝置(NumericalController)。根據(jù)控制對(duì)象不同，分為多種不同的數(shù)控系統(tǒng)。應(yīng)用最早的是機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)，如數(shù)車、數(shù)銑等。下一頁(yè)返回3.1數(shù)控系統(tǒng)概述3.1.1什么是數(shù)控系統(tǒng)下一頁(yè)返3.1數(shù)控系統(tǒng)概述3.1.2數(shù)控系統(tǒng)的組成數(shù)控系統(tǒng)一般由輸入/輸出裝置、數(shù)控裝置、伺服驅(qū)動(dòng)裝置、機(jī)床電氣邏輯控制裝置、位置檢測(cè)裝置五個(gè)部分組成，各部分之間的關(guān)系和結(jié)構(gòu)如圖3-1所示，機(jī)床本體為被控制對(duì)象，各組成部分的主要功能如下。1.數(shù)控裝置數(shù)控裝置是數(shù)控系統(tǒng)的核心。它的主要功能是對(duì)輸入裝置傳送的數(shù)控加工程序進(jìn)行識(shí)別、譯碼、插補(bǔ)、速度計(jì)算和邏輯判斷等處理，然后輸出速度控制信號(hào)、主軸轉(zhuǎn)速控制信號(hào)，以及主軸啟停、刀具選擇和交換、切削液開(kāi)關(guān)、潤(rùn)滑開(kāi)關(guān)等輔助控制信號(hào)。CNC裝置包括硬件和軟件兩大部分，硬件主要有：CPU、ROM/RAM、主軸控制模塊、伺服控制模塊、PLC控制模塊、顯示模塊等；軟件包括:系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件。上一頁(yè)下一頁(yè)返回3.1數(shù)控系統(tǒng)概述3.1.2數(shù)控系統(tǒng)的組成上一頁(yè)下3.1數(shù)控系統(tǒng)概述2.輸入/輸出裝置在加工過(guò)程中，操作人員要向機(jī)床數(shù)控裝置輸入操作命令，數(shù)控裝置要為操作人員顯示必要的信息，如切削方向、坐標(biāo)值、報(bào)警信號(hào)等。常用的輸入/輸出裝置包括:顯示器、MIDI鍵盤、紙帶閱讀機(jī)、磁帶機(jī)、磁盤驅(qū)動(dòng)器及上位計(jì)算機(jī)等。鍵盤和顯示器是數(shù)控系統(tǒng)不可缺少的人機(jī)交互設(shè)備。操作面板的功能是實(shí)現(xiàn)操作者與CNC裝置及機(jī)床的人機(jī)對(duì)話，包括系統(tǒng)操作面板和機(jī)床操作面板。系統(tǒng)操作面板又包括系統(tǒng)MIDI鍵盤操作面板和系統(tǒng)軟鍵操作面板。上一頁(yè)下一頁(yè)返回3.1數(shù)控系統(tǒng)概述2.輸入/輸出裝置上一頁(yè)下一頁(yè)返3.1數(shù)控系統(tǒng)概述常見(jiàn)的存儲(chǔ)加工程序并轉(zhuǎn)接到數(shù)控系統(tǒng)中的存儲(chǔ)設(shè)備程序載體有:加工程序清單(手寫(xiě)或打印)、穿孔紙帶、磁帶、軟磁盤、硬磁盤、Flash(閃存、U盤)。現(xiàn)代的數(shù)控機(jī)床均采用計(jì)算機(jī)數(shù)控(CNC)，存儲(chǔ)容量大，能夠存儲(chǔ)多個(gè)零件程序。有的數(shù)控系統(tǒng)還配備了磁盤作為零件程序的存儲(chǔ)介質(zhì)。圖3-2為FANUC0iC系統(tǒng)的LCD顯示器和MIDI鍵盤。3.伺服驅(qū)動(dòng)裝置伺服驅(qū)動(dòng)裝置位于數(shù)控裝置和機(jī)床之間，其主要作用是把來(lái)自數(shù)控裝置的信號(hào)進(jìn)行功率放大，以驅(qū)動(dòng)伺服電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)機(jī)床運(yùn)動(dòng)，伺服驅(qū)動(dòng)包括進(jìn)給伺服驅(qū)動(dòng)和主軸驅(qū)動(dòng)。下圖3-3為FANUCai系列伺服驅(qū)動(dòng)器及電機(jī)。上一頁(yè)下一頁(yè)返回3.1數(shù)控系統(tǒng)概述常見(jiàn)的存儲(chǔ)加工程序并轉(zhuǎn)接到數(shù)控系3.1數(shù)控系統(tǒng)概述4.機(jī)床電氣邏輯控制裝置數(shù)控系統(tǒng)除了位置控制功能外，還需要主軸起/停、換刀、冷卻液開(kāi)/停等輔助控制功能。這部分功能一般由可編程序邏輯控制器(PLC)實(shí)現(xiàn)。它一方面實(shí)現(xiàn)輔助控制功能，一方面用來(lái)同步零件的程序執(zhí)行過(guò)程。數(shù)控機(jī)床PLC分為兩大類，一類為內(nèi)裝型PLC，另一類為獨(dú)立型或稱外置型PLC。內(nèi)裝型PLC包含在數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)部，通過(guò)CNC輸入/輸出接口實(shí)現(xiàn)信號(hào)傳送。上一頁(yè)下一頁(yè)返回3.1數(shù)控系統(tǒng)概述4.機(jī)床電氣邏輯控制裝置上一頁(yè)下3.1數(shù)控系統(tǒng)概述獨(dú)立型PLC的基本功能結(jié)構(gòu)與通用型PLC完全相同，I/O模塊種類齊全，其輸入點(diǎn)數(shù)可通過(guò)增減I/O模塊靈活配置。與內(nèi)裝型PLC相比，獨(dú)立型PLC功能更強(qiáng)。5.位置檢測(cè)裝置位置檢測(cè)裝置與伺服裝置配套組成半閉環(huán)或全閉環(huán)伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。位置檢測(cè)裝置通過(guò)直接或間接測(cè)量將執(zhí)行部件的實(shí)際進(jìn)給位移檢測(cè)出來(lái)，反饋到數(shù)控裝置并與指令位移進(jìn)行比較，將其誤差轉(zhuǎn)換放大后控制執(zhí)行部件的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，以提高系統(tǒng)精度。上一頁(yè)下一頁(yè)返回3.1數(shù)控系統(tǒng)概述獨(dú)立型PLC的基本功能結(jié)構(gòu)與通用3.1數(shù)控系統(tǒng)概述3.1.3數(shù)控系統(tǒng)的工作原理在機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)中，采用數(shù)字代碼信息構(gòu)成數(shù)控加工程序，根據(jù)數(shù)控加工程序?qū)崿F(xiàn)對(duì)機(jī)床工作過(guò)程的自動(dòng)控制。其基本過(guò)程，如圖3-4所示。數(shù)字代碼將刀具相對(duì)工件移動(dòng)的軌跡、速度等信息記錄在程序介質(zhì)上，送入數(shù)控系統(tǒng)，然后經(jīng)過(guò)譯碼和運(yùn)算，控制機(jī)床刀具與工件的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，加工出所需要的工件。數(shù)控系統(tǒng)是根據(jù)零件加工程序來(lái)控制數(shù)控機(jī)床完成零件的加工過(guò)程。如圖3-5所示，說(shuō)明了加工程序在CNC裝置中處理的6個(gè)過(guò)程。上一頁(yè)下一頁(yè)返回3.1數(shù)控系統(tǒng)概述3.1.3數(shù)控系統(tǒng)的工作原理上一3.1數(shù)控系統(tǒng)概述1.輸入輸入的任務(wù)是把加工程序、控制參數(shù)和補(bǔ)償數(shù)據(jù)輸入到CNC裝置中去，同時(shí)完成刪除無(wú)效代碼、代碼校驗(yàn)和代碼轉(zhuǎn)換等工作。2.譯碼所謂譯碼是指譯碼程序按照一定的語(yǔ)法規(guī)則，將加工程序翻譯成CNC裝置中各模塊CPIJ能識(shí)別的數(shù)據(jù)形式，并按一定的格式存放在指定的內(nèi)存專用區(qū)域。上一頁(yè)下一頁(yè)返回3.1數(shù)控系統(tǒng)概述1.輸入上一頁(yè)下一頁(yè)返回3.1數(shù)控系統(tǒng)概述3.刀具補(bǔ)償數(shù)控系統(tǒng)必須根據(jù)刀尖或刀刃邊緣的實(shí)際坐標(biāo)位置(即零件輪廓的實(shí)際坐標(biāo)位置)來(lái)計(jì)算出刀具中心或刀架參考點(diǎn)的相應(yīng)坐標(biāo)位置，這種計(jì)算過(guò)程就稱為刀具補(bǔ)償。刀具補(bǔ)償包括刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償和刀具半徑補(bǔ)償。4.進(jìn)給速度處理進(jìn)給速度處理的任務(wù)是保證實(shí)現(xiàn)程序中指定的進(jìn)給速度，以保證各坐標(biāo)方向運(yùn)動(dòng)的合成速度滿足編程速度的要求。進(jìn)給速度處理主要為后續(xù)的插補(bǔ)工作計(jì)算出各坐標(biāo)方向的方向角，以及每個(gè)插補(bǔ)周期內(nèi)的進(jìn)給量。上一頁(yè)下一頁(yè)返回3.1數(shù)控系統(tǒng)概述3.刀具補(bǔ)償上一頁(yè)下一頁(yè)返回3.1數(shù)控系統(tǒng)概述5.插補(bǔ)所謂插補(bǔ)是指在已知曲線的類型、起點(diǎn)、終點(diǎn)和進(jìn)給速度的條件下，在曲線的起點(diǎn)和終點(diǎn)之間補(bǔ)足中間點(diǎn)的過(guò)程，即“數(shù)據(jù)點(diǎn)的密集化”過(guò)程。運(yùn)算結(jié)果存放在插補(bǔ)結(jié)果寄存器AR里。6.位置控制插補(bǔ)的結(jié)果是產(chǎn)生一個(gè)周期內(nèi)的位置增量。位置控制的任務(wù)是在每個(gè)采樣周期內(nèi)，將插補(bǔ)計(jì)算的指令位置與實(shí)際反饋位置相互比較，用其差值控制伺服電動(dòng)機(jī)。上一頁(yè)下一頁(yè)返回3.1數(shù)控系統(tǒng)概述5.插補(bǔ)上一頁(yè)下一頁(yè)返回3.1數(shù)控系統(tǒng)概述3.1.4常用數(shù)控系統(tǒng)數(shù)控系統(tǒng)是數(shù)控機(jī)床的核心。數(shù)控機(jī)床根據(jù)功能和性能的不同要求，配置不同的數(shù)控系統(tǒng)。數(shù)控系統(tǒng)不同，其編程指令代碼一也有差別，因此在編程時(shí)應(yīng)按所使用數(shù)控系統(tǒng)規(guī)定的編程規(guī)則進(jìn)行編程。上一頁(yè)返回3.1數(shù)控系統(tǒng)概述3.1.4常用數(shù)控系統(tǒng)上一頁(yè)返回3.2數(shù)控插補(bǔ)原理3.2.1插補(bǔ)算法概述插補(bǔ)技術(shù)是數(shù)控系統(tǒng)的核心技術(shù)。在數(shù)控加工過(guò)程中，數(shù)控系統(tǒng)要解決控制刀具或工件運(yùn)動(dòng)軌跡的問(wèn)題。插補(bǔ)結(jié)果輸出運(yùn)動(dòng)軌跡的中間點(diǎn)坐標(biāo)值，機(jī)床伺服系統(tǒng)根據(jù)此坐標(biāo)值控制各坐標(biāo)軸協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)，走出預(yù)定軌跡。數(shù)控系統(tǒng)根據(jù)這些坐標(biāo)值控制刀具或工件的運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)數(shù)控加工。插補(bǔ)的實(shí)質(zhì)是根據(jù)有限的信息完成“數(shù)據(jù)密化”的工作。常用的插補(bǔ)算法有脈沖增量法和數(shù)據(jù)采樣法，其中脈沖增量法又分為逐點(diǎn)比較法和數(shù)字積分法。在實(shí)現(xiàn)方法上，既可以硬件實(shí)現(xiàn)，也可以軟件實(shí)現(xiàn)。下一頁(yè)返回3.2數(shù)控插補(bǔ)原理3.2.1插補(bǔ)算法概述下一頁(yè)3.2數(shù)控插補(bǔ)原理3.2.2逐點(diǎn)比較法逐點(diǎn)比較法屬于脈沖增量算法，是早期數(shù)控機(jī)床開(kāi)環(huán)系統(tǒng)中廣泛采用的一種插補(bǔ)方法，可實(shí)現(xiàn)直線插補(bǔ)、圓弧插補(bǔ)，也可用于其他非圓二次曲線(如橢圓、拋物線和雙曲線等)的插補(bǔ)。逐點(diǎn)比較法的基本原理是每次僅向一個(gè)坐標(biāo)軸輸出一個(gè)進(jìn)給脈沖，每走一步都要將加工點(diǎn)的瞬時(shí)坐標(biāo)與理論的加工軌跡相比較，判斷實(shí)際加工點(diǎn)與理論加工軌跡的偏移位置，通過(guò)偏差函數(shù)計(jì)算二者之間的偏差，從而決定下一步的進(jìn)給方向。每進(jìn)給一步都要完成偏差判別、坐標(biāo)進(jìn)給、新偏差計(jì)算和終點(diǎn)判別4個(gè)工作節(jié)拍。下面介紹逐點(diǎn)比較法直線插補(bǔ)的原理。上一頁(yè)下一頁(yè)返回3.2數(shù)控插補(bǔ)原理3.2.2逐點(diǎn)比較法上一頁(yè)下3.2數(shù)控插補(bǔ)原理2.數(shù)據(jù)采樣法數(shù)據(jù)采樣法是根據(jù)計(jì)算機(jī)運(yùn)算速度，確定一個(gè)時(shí)間間隔，稱為插補(bǔ)周期(小于20ms),在一個(gè)插補(bǔ)周期內(nèi)完成一次插補(bǔ)運(yùn)算，為各坐標(biāo)方向的運(yùn)動(dòng)提供一組數(shù)據(jù)，使機(jī)床在各坐標(biāo)方向上同時(shí)完成一次微小的運(yùn)動(dòng)。在一個(gè)插補(bǔ)時(shí)間內(nèi)，一也要對(duì)機(jī)床各坐標(biāo)方向上的實(shí)際運(yùn)動(dòng)增量值進(jìn)行采樣，提供給計(jì)算機(jī)進(jìn)行比較。與脈沖增量法相比，用數(shù)字增量法的進(jìn)給速度較快，時(shí)間分割插補(bǔ)法屬此類。數(shù)據(jù)采樣插補(bǔ)是分兩步完成的，即粗插補(bǔ)和精插補(bǔ)。第一步為粗插補(bǔ)，它是在給定起點(diǎn)和終點(diǎn)的曲線之間插入若干個(gè)點(diǎn)，即用若干條微小直線段來(lái)逼近給定曲線，粗插補(bǔ)在每個(gè)插補(bǔ)計(jì)算周期中計(jì)算一次。第二步為精插補(bǔ)，它是在粗插補(bǔ)計(jì)算出的每一條微小直線段上再做“數(shù)據(jù)點(diǎn)的密化”工作，這一步相當(dāng)于對(duì)直線的脈沖增量插補(bǔ)。上一頁(yè)返回3.2數(shù)控插補(bǔ)原理2.數(shù)據(jù)采樣法上一頁(yè)返回

1、作用：

實(shí)時(shí)測(cè)量執(zhí)行部件的位移和速度信號(hào)，并變換成位置控制單元所要求的信號(hào)形式，將運(yùn)動(dòng)部件現(xiàn)實(shí)位置反饋到位置控制單元，以實(shí)施閉環(huán)控制。它是閉環(huán)、半閉環(huán)進(jìn)給伺服系統(tǒng)的重要組成部分。。閉環(huán)數(shù)控機(jī)床的加工精度在很大程度上是由位置檢測(cè)裝置的精度決定的，在設(shè)計(jì)數(shù)控機(jī)床進(jìn)給伺服系統(tǒng)，尤其是高精度進(jìn)給伺服系統(tǒng)時(shí)，必須精心選擇位置檢測(cè)置。3.3數(shù)控機(jī)床常用的檢測(cè)裝置1、作用：實(shí)時(shí)測(cè)量執(zhí)行部件的位移和速度信號(hào)

1、作用：3.3數(shù)控機(jī)床常用的檢測(cè)裝置1、作用：3.3數(shù)控機(jī)床常用的檢測(cè)裝置

2、位置檢測(cè)裝置的要求1>受溫濕度影響小，工作可靠，抗干擾能力強(qiáng)。2>能滿足精度和速度的要求。3>使用維護(hù)方便，能適應(yīng)機(jī)床工作環(huán)境。4>成本低。分辨率：0.0001-0.01mm測(cè)量精度：運(yùn)動(dòng)速度：0-24m/min3.3數(shù)控機(jī)床常用的檢測(cè)裝置2、位置檢測(cè)裝置的要求1>受溫濕度影響小，工作可靠，抗

1）數(shù)字式三、位置檢測(cè)裝置的分類①將被測(cè)到的量以數(shù)字的形式來(lái)表示②特點(diǎn)：便于顯示與處理、抗干擾能力強(qiáng)、精度取決于測(cè)量單位而與量程基本無(wú)關(guān)。一>數(shù)字式與模擬式測(cè)量2>模擬式①將被測(cè)到的量用連續(xù)變量表示。②特點(diǎn)：直接測(cè)量被測(cè)量無(wú)需變換；可在小量程內(nèi)實(shí)現(xiàn)較高精度測(cè)量3.3數(shù)控機(jī)床常用的檢測(cè)裝置1）數(shù)字式三、位置檢測(cè)裝置的分類①將被測(cè)到的量以數(shù)字的

三、位置檢測(cè)裝置的分類二〉增量式與絕對(duì)式測(cè)量1、增量式特點(diǎn)：只是測(cè)量位移增量，移動(dòng)一個(gè)測(cè)量單位，發(fā)出一個(gè)脈沖信號(hào)2、絕對(duì)式：被測(cè)量的任一點(diǎn)都以一個(gè)固定的零點(diǎn)作基準(zhǔn)，每一被測(cè)點(diǎn)都有一個(gè)相應(yīng)的測(cè)量值裝置簡(jiǎn)單、連續(xù)測(cè)位移須確定基點(diǎn)，應(yīng)對(duì)事故性較差。特點(diǎn)：裝置復(fù)雜；無(wú)需確定基點(diǎn)，應(yīng)對(duì)事故性較強(qiáng)3.3數(shù)控機(jī)床常用的檢測(cè)裝置三、位置檢測(cè)裝置的分類二〉增量式與絕對(duì)式測(cè)量1、增量式

1、直接測(cè)量將檢測(cè)裝置直接安裝在機(jī)床的移動(dòng)部件上，檢測(cè)直線位移特點(diǎn)：無(wú)傳動(dòng)誤差、不宜在大型工件上使用2、間接測(cè)量將檢測(cè)裝置安裝在滾珠絲杠或驅(qū)動(dòng)電機(jī)軸上，通過(guò)檢測(cè)轉(zhuǎn)動(dòng)件的角位移來(lái)間接測(cè)量執(zhí)行部件的直線位移。特點(diǎn)：無(wú)長(zhǎng)度限制，但精度易受傳動(dòng)誤差影響。三、位置檢測(cè)裝置的分類二〉直接測(cè)量與間接測(cè)量3.3數(shù)控機(jī)床常用的檢測(cè)裝置1、直接測(cè)量將檢測(cè)裝置直接安裝在機(jī)床的移動(dòng)部件上，檢測(cè)

三、位置檢測(cè)裝置的分類分

類

增

量

式

絕

對(duì)

式

位移傳感器

回轉(zhuǎn)型——脈沖編碼器、自整角機(jī)、旋轉(zhuǎn)變壓器、圓感應(yīng)同步器、光柵角度傳感器、圓光柵、圓磁柵

多極旋轉(zhuǎn)變壓器、絕對(duì)脈沖編碼器

絕對(duì)值式光柵、三速圓感應(yīng)同步器、磁阻式多極旋轉(zhuǎn)變壓器

直線型——直線應(yīng)同步器、光柵尺、磁柵尺、激光干涉儀

霍耳位置傳感器

三速感應(yīng)同步器、絕對(duì)值磁尺、光電編碼尺、磁性編碼器

速度傳感器

交、直流測(cè)速發(fā)電機(jī)、數(shù)字脈編碼式速度傳感器、霍耳速度傳感器

速度—角度傳感器（Tachsyn）、數(shù)字電磁、磁敏式速度傳感器

電流傳感器

霍耳電流傳感器

3.3數(shù)控機(jī)床常用的檢測(cè)裝置三、位置檢測(cè)裝置的分類分類增量式絕

三、位置檢測(cè)裝置的分類3.3數(shù)控機(jī)床常用的檢測(cè)裝置三、位置檢測(cè)裝置的分類3.3數(shù)控機(jī)床常用的檢脈沖編碼器是一種旋轉(zhuǎn)式脈沖發(fā)生器，能把機(jī)械轉(zhuǎn)角變成電脈沖。脈沖編碼器可分為增量式與絕對(duì)式兩類。從產(chǎn)生元件上分，脈沖編碼器有光電式、接觸式、電磁感應(yīng)式三種，從精度和可靠性來(lái)看，光電式較好，數(shù)控機(jī)床上主要使用的是光電式脈沖編碼器。型號(hào)用脈沖數(shù)/轉(zhuǎn)（p/r）分，常用的2000，2500，3000p/r,現(xiàn)在有10萬(wàn)p/r以上的產(chǎn)品。它可以用于角度檢測(cè)，也可用于速度檢測(cè)。通常它與電機(jī)做成一體，或安裝在非軸伸端。四、脈沖編碼器脈沖編碼器是一種旋轉(zhuǎn)式脈沖發(fā)生器，能把機(jī)械轉(zhuǎn)3.3數(shù)控機(jī)床常用的檢測(cè)裝置3.3.1旋轉(zhuǎn)編碼器編碼器是一種旋轉(zhuǎn)式角位移測(cè)量元件，它能夠把機(jī)械轉(zhuǎn)角轉(zhuǎn)換為電脈沖信號(hào)，根據(jù)其內(nèi)部結(jié)構(gòu)和檢測(cè)方式可分為接觸式、光電式和電磁式三種。1.增量式旋轉(zhuǎn)編碼器常用的增量式編碼器為增量式光電編碼器，其結(jié)構(gòu)如圖3-11所示，由光源、聚光鏡、光欄板、光電碼盤、光電元件及信號(hào)處理電路組成。光電編碼器的精度取決于它所能分辨的最小角度，而這跟碼盤圓周的條紋數(shù)有關(guān)，即分辨角:下一頁(yè)返回3.3數(shù)控機(jī)床常用的檢測(cè)裝置3.3.1旋轉(zhuǎn)編碼1.增量式編碼器結(jié)構(gòu)3.3數(shù)控機(jī)床常用的檢測(cè)裝置1.增量式3.3數(shù)控機(jī)床常用的檢測(cè)裝置3.3數(shù)控機(jī)床常用的檢測(cè)裝置3.3數(shù)控機(jī)床常用的檢測(cè)裝置鑒向盤(光柵板)與主碼盤平行，并刻有a、b兩組透明檢測(cè)窄縫，它們彼此錯(cuò)開(kāi)1/4節(jié)距，以使A、B兩個(gè)光電變換器的輸出信號(hào)在相位上相差90°。工作時(shí)，鑒向盤(光柵板)靜止不動(dòng)，主碼盤與轉(zhuǎn)軸一起轉(zhuǎn)動(dòng)，光源發(fā)出的光投射到主碼盤與鑒向盤上。當(dāng)主碼盤上的不透明區(qū)正好與鑒向盤上的透明窄縫對(duì)齊時(shí)，光線被全部遮住，光電變換器輸出電壓為最??；當(dāng)主碼盤上的透明區(qū)正好與鑒向盤上的透明窄縫對(duì)齊時(shí)，光線全部通過(guò)，光電變換器輸出電壓為最大。主碼盤每轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)刻線周期，光電變換器將輸出一個(gè)近似的正弦波電壓，且光電變換器A、B的輸出電壓相位差為90°。經(jīng)邏輯電路處理就可以測(cè)出被測(cè)軸的相對(duì)轉(zhuǎn)角和轉(zhuǎn)動(dòng)方向。增量式編碼器工作原理鑒向盤(光柵板)與主碼盤平行，并刻有a、b兩組透明檢測(cè)窄縫，電流AB節(jié)距ωtA1B1900脈沖編碼器輸出波形為了判斷旋轉(zhuǎn)方向，圓盤的兩個(gè)窄縫距離彼此錯(cuò)開(kāi)1/4節(jié)距，使兩個(gè)光電元件輸出信號(hào)相位差900。如圖所示，A、B信號(hào)為具有900相位差的正弦波，經(jīng)放大和整形變?yōu)榉讲ˋ1、B1。設(shè)A相比B相超前時(shí)為正方向旋轉(zhuǎn)，則B相超前A相就是負(fù)方向旋轉(zhuǎn)，利用A相與B相的相位關(guān)系可以判別旋轉(zhuǎn)方向。此外，在光電盤的里圈不透光圓環(huán)上還刻有一條透光條紋，用以產(chǎn)生每轉(zhuǎn)一個(gè)的零位脈沖信號(hào)，它是軸旋轉(zhuǎn)一周在固定位置上產(chǎn)生一個(gè)脈沖。3.3數(shù)控機(jī)床常用的檢測(cè)裝置電流AB節(jié)距ωtA1B1900脈沖編碼器輸出波形光電式脈沖編碼器通常與電機(jī)做在一起，或者安裝在電機(jī)非軸伸端，電動(dòng)機(jī)可直接與滾珠絲杠相連，或通過(guò)減速比為i的減速齒輪，然后與滾珠絲杠相連，那么每個(gè)脈沖對(duì)應(yīng)機(jī)床工作臺(tái)移動(dòng)的距離可用下式計(jì)算：δ—脈沖當(dāng)量（mm/脈沖）；S—滾珠絲杠的導(dǎo)程（mm）；i—減速齒輪的減速比；M—脈沖編碼器每轉(zhuǎn)的脈沖數(shù)（p/r）。i1個(gè)脈沖（θ）-----------------------------------------δmmM個(gè)脈沖(360o，1轉(zhuǎn))—M/i個(gè)脈沖（1/i轉(zhuǎn)）----S×1/imm推導(dǎo)：3.3數(shù)控機(jī)床常用的檢測(cè)裝置δ—脈沖當(dāng)量（mm/脈沖）；i1個(gè)脈沖（θ）-----3.3數(shù)控機(jī)床常用的檢測(cè)裝置2.絕對(duì)式旋轉(zhuǎn)編碼器絕對(duì)式編碼器是一種旋轉(zhuǎn)式檢測(cè)裝置，可直接把被測(cè)轉(zhuǎn)角用數(shù)字代碼表示出來(lái)，且每一個(gè)角度位置均有其對(duì)應(yīng)的測(cè)量代碼，它能表示絕對(duì)位置，沒(méi)有累積誤差，電源切除后，位置信息不丟失，仍能讀出轉(zhuǎn)動(dòng)角度。絕對(duì)式編碼器有光電式、接觸式和電磁式三種，以接觸式四位絕對(duì)編碼器為例來(lái)說(shuō)明其工作原理。它是一種直接編碼式的測(cè)量裝置，可將被測(cè)轉(zhuǎn)角轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的代碼來(lái)指示絕對(duì)位置，而沒(méi)有累積誤差。編碼盤有光電式、接觸式和電磁式三種。圖3-12是一個(gè)接觸式4位二進(jìn)制數(shù)編碼盤，涂黑部分為導(dǎo)電部分，未涂黑部分為絕緣部分，按導(dǎo)電為“1"、絕緣為“0”組成二進(jìn)制數(shù)碼。通常把組成編碼的各圈稱為碼道，對(duì)應(yīng)于四碼道并排裝有4個(gè)電刷。電刷經(jīng)電阻接到電源正極，碼盤最里面的一圈是公共極，接電源負(fù)極。上一頁(yè)下一頁(yè)返回3.3數(shù)控機(jī)床常用的檢測(cè)裝置2.絕對(duì)式旋轉(zhuǎn)編碼器上通常，我們把組成編碼的各圈稱為碼道，碼盤最里圈是公用的，它和各碼道所有導(dǎo)電部分連在一起，經(jīng)電刷和電阻接電源負(fù)極。在接觸式碼盤的每個(gè)碼道上都裝有電刷，電刷經(jīng)電阻接到電源正極（圖b）。當(dāng)檢測(cè)對(duì)象帶動(dòng)碼盤一起轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，電刷和碼盤的相對(duì)位置發(fā)生變化，與電刷串聯(lián)的電阻將會(huì)出現(xiàn)有電流通過(guò)或沒(méi)有電流通過(guò)兩種情況。若回路中的電阻上有電流通過(guò)，為“1”；反之，電刷接觸的是絕緣區(qū)，電阻上無(wú)電流通過(guò)，為“0”。如果碼盤順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，就可依次得到按規(guī)定編碼的數(shù)字信號(hào)輸出，圖示為4位二進(jìn)制碼盤，根據(jù)電刷位置得到由“1”和“0”組成的二進(jìn)制碼，輸出為0000、0001、0010……1111。3.3數(shù)控機(jī)床常用的檢測(cè)裝置通常，我們把組成編碼的各圈稱為碼道，碼盤最里圈由圖可以看出，碼道的圈數(shù)就是二進(jìn)制的位數(shù)，且高位在內(nèi)，低位在外。其分辨角α＝360o/24=22.5o，若是n位二進(jìn)制碼盤，就有n圈碼道，分辨角α＝360o/2n，碼盤位數(shù)越大，所能分辨的角度越小，測(cè)量精度越高。若要提高分辨力，就必須增多碼道，即二進(jìn)制位數(shù)增多。目前接觸式碼盤一般可以做到9位二進(jìn)制，光電式碼盤可以做到18位二進(jìn)制。3.3數(shù)控機(jī)床常用的檢測(cè)裝置由圖可以看出，碼道的圈數(shù)就是二進(jìn)制的位數(shù)，四位二進(jìn)制碼盤非單值性誤差用二進(jìn)制代碼做的碼盤，如果電刷安裝不準(zhǔn)，會(huì)使得個(gè)別電刷錯(cuò)位，而出現(xiàn)很大的數(shù)值誤差。如圖所示，當(dāng)電刷由位置0111向1000過(guò)渡時(shí)，可能會(huì)出現(xiàn)從（1000）到（1111）之間的讀數(shù)誤差，一般稱這種誤差為非單值性誤差。為消除這種誤差，可采用葛萊碼盤。

3.3數(shù)控機(jī)床常用的檢測(cè)裝置四位二進(jìn)制碼盤非單值性誤差用二進(jìn)制代碼做的碼右圖為葛萊碼盤，其任何兩個(gè)相鄰數(shù)碼間只有一位是變化的，每次只切換一位數(shù)，把誤差控制在最小范圍內(nèi)。二進(jìn)制碼轉(zhuǎn)換成葛萊碼的法則是：將二進(jìn)制碼右移一位并舍去末位的數(shù)碼，再與二進(jìn)制數(shù)碼作不進(jìn)位加法，結(jié)果即為葛萊碼。葛萊碼盤3.3數(shù)控機(jī)床常用的檢測(cè)裝置右圖為葛萊碼盤，其任何兩個(gè)相鄰數(shù)碼間只有一位是變化的3.3數(shù)控機(jī)床常用的檢測(cè)裝置3.光電編碼器的應(yīng)用1)位移測(cè)量光電編碼器常作為位置檢測(cè)裝置用在數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給系統(tǒng)中。由于增量式光電編碼器每轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)分辨角就發(fā)出一個(gè)脈沖信號(hào)，因此，根據(jù)脈沖的數(shù)量、傳動(dòng)比及滾珠絲杠螺距即可得出移動(dòng)部件的直線位移量。2)主軸控制主運(yùn)動(dòng)(主軸控制)中采用編碼器，則成為具有位置控制功能的主軸控制系統(tǒng)，或者叫做“C”軸控制。在一般主軸控制系統(tǒng)中，采用的主軸位置脈沖編碼器，其原理與光電脈沖編碼器一樣。上一頁(yè)下一頁(yè)返回3.3數(shù)控機(jī)床常用的檢測(cè)裝置3.光電編碼器的應(yīng)用上3.3數(shù)控機(jī)床常用的檢測(cè)裝置主軸位置脈沖編碼器的作用主要有:(1)主軸旋轉(zhuǎn)與坐標(biāo)軸進(jìn)給的同步控制。(2)主軸定向準(zhǔn)?？刂啤?3)恒線速切削控制。3)測(cè)速光電編碼器輸出脈沖的頻率與其轉(zhuǎn)速成正比，因此，光電編碼器可代替測(cè)速發(fā)電機(jī)的模擬測(cè)速而成為數(shù)字測(cè)速裝置。當(dāng)利用光電編碼器的脈沖信號(hào)進(jìn)行速度反饋時(shí)，若伺服驅(qū)動(dòng)裝置為模擬式的，則脈沖信號(hào)需經(jīng)過(guò)頻率一電壓轉(zhuǎn)換器(F/V)轉(zhuǎn)換成正比于頻率的電壓信號(hào);若伺服驅(qū)動(dòng)裝置為數(shù)字式的，可直接進(jìn)行數(shù)字測(cè)速反饋。上一頁(yè)下一頁(yè)返回3.3數(shù)控機(jī)床常用的檢測(cè)裝置主軸位置脈沖編碼器的作3.3數(shù)控機(jī)床常用的檢測(cè)裝置4)零標(biāo)志脈沖用于回參考點(diǎn)控制當(dāng)數(shù)控機(jī)床采用增量式的位置檢測(cè)裝置時(shí)，數(shù)控機(jī)床在接通電源后要做回到參考點(diǎn)的操作。這是因?yàn)闄C(jī)床斷電后，系統(tǒng)就失去了對(duì)各坐標(biāo)軸位置的記憶，所以在接通電源后，必須讓各坐標(biāo)軸回到機(jī)床某一固定點(diǎn)上，這一固定點(diǎn)就是機(jī)床坐標(biāo)系的原點(diǎn)或零點(diǎn)，也稱機(jī)床參考點(diǎn)。使機(jī)床回到這一固定點(diǎn)的操作稱為回參考點(diǎn)或回零操作。上一頁(yè)下一頁(yè)返回3.3數(shù)控機(jī)床常用的檢測(cè)裝置4)零標(biāo)志脈沖用于回參3.3.2光柵在高精度的數(shù)控機(jī)床上，目前大量使用光柵作為反饋檢測(cè)元件。光柵不是依靠電磁學(xué)原理進(jìn)行工作的，不需要激磁電壓，而是利用光學(xué)原理進(jìn)行工作，因而不需要復(fù)雜的電子系統(tǒng)。光柵的檢測(cè)精度較高，可達(dá)1微米以上。

3.3數(shù)控機(jī)床常用的檢測(cè)裝置3.3.2光柵3.3數(shù)控機(jī)床常用的檢測(cè)裝置光柵的分類光柵按形狀分類按制作原理長(zhǎng)光柵圓光柵玻璃透射光柵金屬反射光柵檢測(cè)直線位移檢測(cè)轉(zhuǎn)角位移3.3數(shù)控機(jī)床常用的檢測(cè)裝置光柵的分類光柵按形狀分類按制作原理長(zhǎng)光柵圓光柵玻璃透射光柵金

透射式光柵在透明的光學(xué)玻璃板上，刻制平行且等距的密集線紋，利用光的透射現(xiàn)象形成光柵光柵反射式光柵

在不透明的金屬材料，如不銹鋼板或鋁板上刻制平行且等距的密集線紋，利用光的全反射或漫反射形成光柵。3.3數(shù)控機(jī)床常用的檢測(cè)裝置透射式光柵光柵反射式光柵3.3數(shù)控機(jī)床常用透射光柵：采用經(jīng)磨制的光學(xué)玻璃或在玻璃表面感光材料的涂層上刻成光柵線紋。

特點(diǎn)：光源可以采用垂直入射光，光電元件直接接受光照。因此信號(hào)幅值比較大，信噪比好。光電轉(zhuǎn)換器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，常見(jiàn)線紋密度有4、

10、25、50、100、200、250線/mm。缺點(diǎn)：玻璃易破裂，熱脹系數(shù)與金屬部件不一致，影響測(cè)量精度。反射光柵：光柵和機(jī)床金屬部件的線膨脹系數(shù)一致，接長(zhǎng)方便。也可用鋼帶做成長(zhǎng)達(dá)數(shù)米的長(zhǎng)光柵。缺點(diǎn)：為了使反射后的莫爾系數(shù)反差較大，每毫米內(nèi)線紋不宜多，常用4、10、25、40、50線/mm。3.3數(shù)控機(jī)床常用的檢測(cè)裝置透射光柵：采用經(jīng)磨制的光學(xué)玻璃或在玻璃表面感光材料的涂層上刻

光柵是利用光的透射、衍射現(xiàn)象制成的光電檢測(cè)元件，它主要由標(biāo)尺光柵和光柵讀數(shù)頭兩部分組成。通常，標(biāo)尺光柵固定在機(jī)床的活動(dòng)部件上(如工作臺(tái)或絲杠)，光柵讀數(shù)頭安裝在機(jī)床的固定部件上(如機(jī)床底座)，二者隨著工作臺(tái)的移動(dòng)而相對(duì)移動(dòng)。在光柵讀數(shù)頭中，安裝著一個(gè)指示光柵，當(dāng)光柵讀數(shù)頭相對(duì)于標(biāo)尺光柵移動(dòng)時(shí)，指示光柵便在標(biāo)尺光柵上移動(dòng)。當(dāng)安裝光柵時(shí)，要嚴(yán)格保證標(biāo)尺光柵和指示光柵的平行度以及兩者之間的間隙(一般取0.05mm或0.1mm)要求。

光柵的構(gòu)造3.3數(shù)控機(jī)床常用的檢測(cè)裝置光柵是利用光的透射、衍射現(xiàn)象制成的光電檢3.3數(shù)控機(jī)床常用的檢測(cè)裝置1)光柵尺光柵尺是指示光柵和標(biāo)尺光柵，它們是用真空鍍膜的方法光刻上均勻密集線紋的透明玻璃片或長(zhǎng)條形金屬鏡面。光柵的線紋互相平行，線紋之間的距離稱為柵距ω。單位長(zhǎng)度上的刻線數(shù)目稱為線紋密度。常見(jiàn)線紋密度有4、10、25、50、100、200、250線/mm。透射光柵尺長(zhǎng)度一般1-2m，測(cè)量長(zhǎng)度在2m以內(nèi)；位移長(zhǎng)度超過(guò)2m的大型機(jī)床上只能采用不銹鋼帶做成的反射光柵。光柵：等節(jié)距的透光和不透光的刻線均勻相間排列構(gòu)成的光學(xué)元件稱為光柵圖1標(biāo)尺光柵圖2指示光柵3.3數(shù)控機(jī)床常用的檢測(cè)裝置1)光柵尺光柵：等節(jié)距3.3數(shù)控機(jī)床常用的檢測(cè)裝置2)讀數(shù)頭光柵讀數(shù)頭一也叫光電轉(zhuǎn)換器，其作用是把光柵莫爾條紋轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。光電讀數(shù)頭由光源、聚光鏡、指示光柵和光電元件組成。上一頁(yè)下一頁(yè)返回1—光源2—透鏡3—標(biāo)尺光柵4—指示光柵5—光電元件3.3數(shù)控機(jī)床常用的檢測(cè)裝置2)讀數(shù)頭上一頁(yè)下一頁(yè)1.長(zhǎng)光柵檢測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)

標(biāo)尺光柵或長(zhǎng)光柵，一般固定在機(jī)床移動(dòng)部件上，要求與行程等長(zhǎng)。短的為指示光柵或短光柵，裝在機(jī)床固定部件上。兩者相互平行，它們之間保持0.05mm或0.1mm的間隙。

兩光柵尺是刻有均勻密集線紋的透明玻璃片，線紋密度為25、50、100、250條/mm等。線紋之間距離相等，該間距稱為柵距，測(cè)量時(shí)它們相互平行放置，并保持0.05~0.1mm的間隙。3.3數(shù)控機(jī)床常用的檢測(cè)裝置光柵的結(jié)構(gòu)

1-防護(hù)墊2-光柵讀數(shù)頭

3-標(biāo)尺光柵

4-防護(hù)罩

VS312431245光柵讀數(shù)頭

1-光源

2-準(zhǔn)直鏡

3-指示光柵

4-光敏元件5-驅(qū)動(dòng)線路

1.長(zhǎng)光柵檢測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)3.3數(shù)控機(jī)床常用的檢測(cè)3.3數(shù)控機(jī)床常用的檢測(cè)裝置光柵測(cè)量系統(tǒng)如圖所示，由光源、聚光鏡、光柵尺、光電元件和驅(qū)動(dòng)線路組成。讀數(shù)頭光源采用普通的燈泡，發(fā)出輻射光線，經(jīng)過(guò)聚光鏡后變?yōu)槠叫泄馐?，照射光柵尺。光電元件（常使用硅光電池）接受透過(guò)光柵尺光強(qiáng)信號(hào)，并將其轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電壓信號(hào)。由于此信號(hào)比較微弱，在長(zhǎng)距離傳遞時(shí)，很容易被各種干擾信號(hào)淹沒(méi)，造成傳遞失真，驅(qū)動(dòng)線路的作用就是將電壓信號(hào)進(jìn)行電壓和功率放大。除標(biāo)尺光柵與工作臺(tái)一起移動(dòng)外，光源、聚光鏡、指示光柵、光電元件和驅(qū)動(dòng)線路均裝在一個(gè)殼體內(nèi)，作成一個(gè)單獨(dú)部件固定在機(jī)床上，這個(gè)部件稱為光柵讀數(shù)頭，又叫光電轉(zhuǎn)換器，其作用把光柵莫爾條紋的光信號(hào)變成電信號(hào)。3.3數(shù)控機(jī)床常用的檢測(cè)裝置光柵測(cè)量系統(tǒng)如工作原理

當(dāng)指示光柵上的線紋與標(biāo)尺光柵上的線紋成一小角度放置時(shí)，兩光柵尺上線紋互相交叉。在光源的照射下，交叉點(diǎn)附近的小區(qū)域內(nèi)黑線重疊，形成黑色條紋，其它部分為明亮條紋，這種明暗相間的條紋稱為莫爾條紋。莫爾條紋與光柵線紋幾乎成垂直方向排列。嚴(yán)格地說(shuō)，是與兩片光柵線紋夾角的平分線相垂直。3.3數(shù)控機(jī)床常用的檢測(cè)裝置工作原理當(dāng)指示光柵上的線紋與標(biāo)尺光柵上的線3.3數(shù)控機(jī)床常用的檢測(cè)裝置3.3數(shù)控機(jī)床常用的檢測(cè)裝置用W（mm）表示莫爾條紋的寬度，P(mm)表示柵距，(rad)為光柵線紋之間的夾角，如圖所示則有由此可見(jiàn)，莫爾條紋的節(jié)距是光柵柵距的1/θ倍。因?yàn)棣群苄。訵>>P，即莫爾條紋具有放大作用。莫爾條紋寬度W與角成反比，角越小，放大倍數(shù)越大。若設(shè)P=0.01mm，θ=0.01rad，可得W=1mm，從而把光柵的柵距轉(zhuǎn)換成放大100倍的莫爾條紋的寬度。θ標(biāo)尺光柵W指示光柵（斜）P3.3數(shù)控機(jī)床常用的檢測(cè)裝置用W（mm）表示莫爾條紋的寬度，P(mm)表示柵距，(rad特點(diǎn)：

●由于光柵的刻線可以制作十分精確，同時(shí)莫爾條紋對(duì)刻線局部誤差有均化作用，因此，柵距誤差對(duì)測(cè)量精度影響較小。也可采用信號(hào)。

●在檢測(cè)過(guò)程中，標(biāo)尺光柵與指示光柵不直接接觸，沒(méi)有磨損，因而精度可以長(zhǎng)期保持。

●光線刻線要求很精確，兩光柵之間的間隙及傾斜角都要求保持不變，制造調(diào)試比較困難。光學(xué)系統(tǒng)易受外界的影響產(chǎn)生誤差，同時(shí)又有灰塵、油、冷卻液等污物的侵入，易使光學(xué)系統(tǒng)變質(zhì)。特點(diǎn)：

●由于光柵的刻線可以制作十分精確，同時(shí)莫爾條紋3.3數(shù)控機(jī)床常用的檢測(cè)裝置3.光柵的后置處理電路如圖3-15所示，光源通過(guò)標(biāo)尺光柵和指示光柵再由物鏡聚焦射到光電元件上，光電元件把兩塊光柵相對(duì)移動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的莫爾條紋的明暗變化轉(zhuǎn)變?yōu)殡娏髯兓?。?dāng)標(biāo)尺光柵沿與其線紋垂直方向相對(duì)指示光柵移動(dòng)時(shí)，若指示光柵的線紋與標(biāo)尺光柵透明間隔完全重合，光電元件接收到的光通量最小。若指示光柵的線紋與標(biāo)尺光柵的線紋完全重合，光電元件接收到的光通量最大。因此，標(biāo)尺光柵移動(dòng)過(guò)程中，莫爾條紋由亮帶到暗帶，再由暗帶到亮帶，相互交替出現(xiàn)，透過(guò)的光強(qiáng)度分布近似于余弦曲線，光電元件接收到的光通量一也忽大忽小，產(chǎn)生了近似正弦曲線的電壓信號(hào)。這樣的信號(hào)，只能用于計(jì)數(shù)，而不能辨別方向。上一頁(yè)下一頁(yè)返回3.3數(shù)控機(jī)床常用的檢測(cè)裝置3.光柵的后置處理電路3.3數(shù)控機(jī)床常用的檢測(cè)裝置Y6微分微分微分整形P1P2P4P3

差動(dòng)放大器

差動(dòng)放大器整形反相反相Y1Y2Y3Y4Y5Y7Y8微分

B

A

D

Ca)原理電路圖

sin

cos

A’

C’

B’

D’A’BC’DB’CBC’CD’A’DAB’AD’H2H1在實(shí)際應(yīng)用中，既要求有較高的檢測(cè)精度，又能辨別方向，為了達(dá)到這種要求，常使用分頻電路實(shí)現(xiàn)。3.3數(shù)控機(jī)床常用的檢測(cè)裝置Y6微分微分微分整形P3.3數(shù)控機(jī)床常用的檢測(cè)裝置3.3.3接近傳感器接近傳感器是一種具有感知物體接近能力的器件，它可以在不與日標(biāo)物實(shí)際接觸的情況下識(shí)別物體的接近，并輸出相應(yīng)開(kāi)關(guān)信號(hào)。因此，通常又把接近傳感器稱為接近開(kāi)關(guān)。其特點(diǎn)為:(1)非接觸檢測(cè)，避免了對(duì)傳感器自身和日標(biāo)物的損壞。(2)無(wú)觸點(diǎn)輸出，操作壽命長(zhǎng)。(3)即使在有水或油噴濺的苛刻環(huán)境中一也能穩(wěn)定檢測(cè)。(4)反應(yīng)速度快。(5)小型感測(cè)頭，安裝靈活。上一頁(yè)下一頁(yè)返回3.3數(shù)控機(jī)床常用的檢測(cè)裝置3.3.3接近傳感3.3數(shù)控機(jī)床常用的檢測(cè)裝置常見(jiàn)的接近開(kāi)關(guān)有以下幾種:（1）渦流式接近開(kāi)關(guān)。這種開(kāi)關(guān)有時(shí)也叫電感式接近開(kāi)關(guān)，它是利用導(dǎo)電物體在接近這個(gè)能產(chǎn)生電磁場(chǎng)接近開(kāi)關(guān)時(shí)，使物體內(nèi)部產(chǎn)生渦流，這個(gè)渦流反作用到接近開(kāi)關(guān)，使開(kāi)關(guān)內(nèi)部電路參數(shù)產(chǎn)生變化，由此識(shí)別出有無(wú)導(dǎo)電物體移近，進(jìn)而控制開(kāi)關(guān)的通或斷。這種開(kāi)關(guān)所能檢測(cè)的物體必須是導(dǎo)電體。3.3數(shù)控機(jī)床常用的檢測(cè)裝置常見(jiàn)的接近開(kāi)關(guān)有以下幾3.3數(shù)控機(jī)床常用的檢測(cè)裝置(2)電容式接近開(kāi)關(guān)。這種開(kāi)關(guān)的測(cè)量通常是構(gòu)成電容器的一個(gè)極板，而另一個(gè)極板是開(kāi)關(guān)的外殼。這個(gè)外殼在測(cè)量過(guò)程中通常是接地或與設(shè)備的機(jī)殼相連接。當(dāng)有物體移向接近開(kāi)關(guān)時(shí)，不論它是否為導(dǎo)體，由于它的接近，總要使電容的介電常數(shù)發(fā)生變化，從而使電容量發(fā)生變化，使得和測(cè)量頭相連的電路狀態(tài)一也隨之發(fā)生變化，由此便可控制開(kāi)關(guān)的接通或斷開(kāi)。這種接近開(kāi)關(guān)檢測(cè)的物件，不限于導(dǎo)體，可以是絕緣的液體或粉狀物等。上一頁(yè)下一頁(yè)返回3.3數(shù)控機(jī)床常用的檢測(cè)裝置(2)電容式接近開(kāi)關(guān)。3.3數(shù)控機(jī)床常用的檢測(cè)裝置(3)霍爾接近開(kāi)關(guān)?；魻栐且环N磁敏元件。利用霍爾元件做成的開(kāi)關(guān)，叫做霍爾開(kāi)關(guān)。當(dāng)磁性物件移近霍爾開(kāi)關(guān)時(shí)，開(kāi)關(guān)檢測(cè)面上的霍爾元件因產(chǎn)生霍爾效應(yīng)而使開(kāi)關(guān)內(nèi)部電路狀態(tài)發(fā)生變化，由此識(shí)別附近有磁性物體存在，進(jìn)而控制開(kāi)關(guān)的通或斷。這種接近開(kāi)關(guān)的檢測(cè)物件必須是磁性物體。(4)光電式接近開(kāi)關(guān)。利用光電效應(yīng)做成的開(kāi)關(guān)叫光電開(kāi)關(guān)。將發(fā)光器件與光電器件按一定方向裝在同一個(gè)檢測(cè)頭內(nèi)。當(dāng)有反光面(被檢測(cè)物體)接近時(shí)，光電器件接收到反射光后便通過(guò)信號(hào)輸出，由此便可“感知”有物體接近。上一頁(yè)下一頁(yè)返回3.3數(shù)控機(jī)床常用的檢測(cè)裝置(3)霍爾接近開(kāi)關(guān)。霍3.3數(shù)控機(jī)床常用的檢測(cè)裝置(5)熱釋電式接近開(kāi)關(guān)。用能感知溫度變化的元件做成的開(kāi)關(guān)叫熱釋電式接近開(kāi)關(guān)。這種開(kāi)關(guān)是將熱釋電器件安裝在開(kāi)關(guān)的檢測(cè)面上，當(dāng)有與環(huán)境溫度不同的物體接近時(shí)，熱釋電器件的輸出便發(fā)生變化，由此便可檢測(cè)出有物體接近。(6)其他形式的接近開(kāi)關(guān)。當(dāng)觀察者或系統(tǒng)對(duì)波源的距離發(fā)生改變時(shí)，接近到的波的頻率會(huì)發(fā)生偏移，這種現(xiàn)象稱為多普勒效應(yīng)。聲納和雷達(dá)就是利用這個(gè)效應(yīng)的原理制成的。利用多普勒效應(yīng)可制成超聲波接近開(kāi)關(guān)、微波接近開(kāi)關(guān)等。當(dāng)有物體移近時(shí)，接近開(kāi)關(guān)接收到的反射信號(hào)會(huì)產(chǎn)生多普勒頻移，由此可以識(shí)別出有無(wú)物體接近。上一頁(yè)返回3.3數(shù)控機(jī)床常用的檢測(cè)裝置(5)熱釋電式接近開(kāi)關(guān)3.4進(jìn)給伺服系統(tǒng)數(shù)控機(jī)床伺服系統(tǒng)是指以數(shù)控機(jī)床移動(dòng)部件的位置和速度作為控制對(duì)象的自動(dòng)控制系統(tǒng)。它接受來(lái)自數(shù)控裝置的進(jìn)給指令信號(hào)，經(jīng)變換、調(diào)節(jié)和放大后驅(qū)動(dòng)執(zhí)行件，轉(zhuǎn)化為直線或旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。數(shù)控機(jī)床的伺服系統(tǒng)按其功能可分為：進(jìn)給伺服系統(tǒng)和主軸伺服系統(tǒng)。主軸伺服系統(tǒng)用于控制機(jī)床主軸的轉(zhuǎn)動(dòng)。進(jìn)給伺服系統(tǒng)是以機(jī)床移動(dòng)部件（如工作臺(tái)）的位置和速度作為控制量的自動(dòng)控制系統(tǒng)，通常由伺服驅(qū)動(dòng)裝置、伺服電機(jī)、機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)及執(zhí)行部件組成。3.4進(jìn)給伺服系統(tǒng)數(shù)控機(jī)床伺服系統(tǒng)是指以數(shù)控機(jī)床移3.4進(jìn)給伺服系統(tǒng)伺服系統(tǒng)機(jī)床CNC系統(tǒng)指令動(dòng)作脈沖頻率脈沖數(shù)量速度位置伺服系統(tǒng)的作用示意圖伺服系統(tǒng)是數(shù)控機(jī)床的重要組成部分。伺服系統(tǒng)位于數(shù)控機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)與機(jī)床主體之間，伺服系統(tǒng)是數(shù)控裝置(計(jì)算機(jī))和機(jī)床的聯(lián)系環(huán)節(jié)。

伺服系統(tǒng)的作用示意圖見(jiàn)下圖。3.4進(jìn)給伺服系統(tǒng)伺服系統(tǒng)機(jī)床CNC系統(tǒng)指令動(dòng)作脈3.4進(jìn)給伺服系統(tǒng)伺服系統(tǒng)的主要功能:就是從數(shù)控系統(tǒng)接收微小的電控信號(hào)（5V左右，mA級(jí)），放大成強(qiáng)電的驅(qū)動(dòng)信號(hào)（幾十、上百伏、安培級(jí)），用以驅(qū)動(dòng)伺服系統(tǒng)的執(zhí)行元件——伺服電動(dòng)機(jī)，將電控信號(hào)的變化，轉(zhuǎn)換成電動(dòng)機(jī)輸出軸的角位移或角速度的變化，從而帶動(dòng)機(jī)床主體部件（如工作臺(tái)、主軸或刀具進(jìn)給等）運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)床主體運(yùn)動(dòng)的速度控制和位置控制，達(dá)到加工出所需工件的外形和尺寸的最終目標(biāo)。數(shù)控機(jī)床的伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)主要由伺服驅(qū)動(dòng)裝置、伺服電機(jī)、檢測(cè)反饋裝置等組成。3.4進(jìn)給伺服系統(tǒng)伺服系統(tǒng)的主要功能:就是從數(shù)控系3.4進(jìn)給伺服系統(tǒng)伺服系統(tǒng)按調(diào)節(jié)理論分類：（1）開(kāi)環(huán)伺服系統(tǒng)

（2）閉環(huán)伺服系統(tǒng)（3）半閉環(huán)伺服系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)電路步進(jìn)電機(jī)工作臺(tái)脈沖指令伺服電機(jī)速度檢測(cè)速度控制位置控制位置檢測(cè)伺服電機(jī)速度控制位置控制工作臺(tái)脈沖編碼器指令3.4進(jìn)給伺服系統(tǒng)伺服系統(tǒng)按調(diào)節(jié)理論分類：驅(qū)動(dòng)電路3.4進(jìn)給伺服系統(tǒng)開(kāi)環(huán)數(shù)控系統(tǒng)電機(jī)機(jī)械執(zhí)行部件A相、B相C相、…f、nCNC插補(bǔ)指令脈沖頻率f脈沖個(gè)數(shù)n換算脈沖環(huán)形分配變換功率放大無(wú)位置反饋（測(cè)量），信號(hào)流是單向的（數(shù)控裝置→進(jìn)給系統(tǒng)），故系統(tǒng)穩(wěn)定性好。但精度相對(duì)閉環(huán)系統(tǒng)來(lái)講不高，其精度主要取決于伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的性能和精度。開(kāi)環(huán)系統(tǒng)通常使用步進(jìn)電動(dòng)機(jī)。在開(kāi)環(huán)系統(tǒng)中，插補(bǔ)脈沖經(jīng)功率放大后直接控制步進(jìn)電動(dòng)機(jī)，由輸出脈沖的頻率來(lái)控制步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的速度，由輸出脈沖的數(shù)量來(lái)控制工作臺(tái)的位置。其定位精度一般為0.01～0.005mm。這類系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作穩(wěn)定、調(diào)試方便、維修簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)，在精度和速度要求不高、驅(qū)動(dòng)力矩不大的場(chǎng)合得到廣泛應(yīng)用。一般用于經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床。3.4進(jìn)給伺服系統(tǒng)開(kāi)環(huán)數(shù)控系統(tǒng)電機(jī)機(jī)械執(zhí)行部件A相3.4進(jìn)給伺服系統(tǒng)

半閉環(huán)數(shù)控系統(tǒng)位置控制調(diào)節(jié)器速度控制調(diào)節(jié)與驅(qū)動(dòng)檢測(cè)與反饋單元位置控制單元速度控制單元++--電機(jī)機(jī)械執(zhí)行部件CNC插補(bǔ)指令實(shí)際位置反饋實(shí)際速度反饋半閉環(huán)數(shù)控系統(tǒng)的位置采樣點(diǎn)是從驅(qū)動(dòng)裝置(常用伺服電機(jī))或絲杠引出，采樣旋轉(zhuǎn)角度進(jìn)行檢測(cè)，不是直接檢測(cè)運(yùn)動(dòng)部件的實(shí)際位置，而是由位置檢測(cè)元件間接測(cè)量工作臺(tái)的位置。由位置反饋信號(hào)來(lái)調(diào)節(jié)伺服電動(dòng)機(jī)的速度。半閉環(huán)環(huán)路內(nèi)不包括或只包括少量機(jī)械傳動(dòng)環(huán)節(jié)，因此可獲得穩(wěn)定的控制性能，其系統(tǒng)的穩(wěn)定性雖不如開(kāi)環(huán)系統(tǒng)，但比閉環(huán)要好。由于絲杠的螺距誤差和齒輪間隙引起的運(yùn)動(dòng)誤差難以消除。因此，其精度較閉環(huán)差，較開(kāi)環(huán)好。但可對(duì)這類誤差進(jìn)行補(bǔ)償，因而仍可獲得滿意的精度。半閉環(huán)數(shù)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、調(diào)試方便、精度也較高，因而在現(xiàn)代CNC機(jī)床中得到了廣泛應(yīng)用。3.4進(jìn)給伺服系統(tǒng)半閉環(huán)數(shù)控系統(tǒng)位置控制調(diào)節(jié)器速3.4進(jìn)給伺服系統(tǒng)

全閉環(huán)數(shù)控系統(tǒng)位置控制調(diào)節(jié)器速度控制調(diào)節(jié)與驅(qū)動(dòng)檢測(cè)與反饋單元位置控制單元速度控制單元++--電機(jī)機(jī)械執(zhí)行部件CNC插補(bǔ)指令實(shí)際位置反饋實(shí)際速度反饋閉環(huán)系統(tǒng)通常使用直流伺服電動(dòng)機(jī)或交流伺服電動(dòng)機(jī)。全閉環(huán)數(shù)控系統(tǒng)的位置采樣點(diǎn)如圖的虛線所示，直接對(duì)運(yùn)動(dòng)部件的實(shí)際位置進(jìn)行檢測(cè)。在閉環(huán)伺服系統(tǒng)中，由速度檢測(cè)元件來(lái)測(cè)量電動(dòng)機(jī)的速度，由位置檢測(cè)元件來(lái)測(cè)量工作臺(tái)的位置，由速度和位置反饋信號(hào)來(lái)調(diào)節(jié)伺服電動(dòng)機(jī)的速度和工作臺(tái)的位置。因此從理論上講，可以消除整個(gè)驅(qū)動(dòng)和傳動(dòng)環(huán)節(jié)的誤差、間隙和失動(dòng)量。具有很高的位置控制精度。其定位精度一般為0.001～0.003mm。由于位置環(huán)內(nèi)的許多機(jī)械傳動(dòng)環(huán)節(jié)的摩擦特性、剛性和間隙都是非線性的，故很容易造成系統(tǒng)的不穩(wěn)定，使閉環(huán)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝和調(diào)試都相當(dāng)困難。該系統(tǒng)主要用于精度要求很高的鏜銑床、超精車床、超精磨床以及較大型的數(shù)控機(jī)床等。3.4進(jìn)給伺服系統(tǒng)全閉環(huán)數(shù)控系統(tǒng)位置控制調(diào)節(jié)器速3.4進(jìn)給伺服系統(tǒng)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)是一種將電脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換成機(jī)械角位移的驅(qū)動(dòng)元件。給一個(gè)電脈沖信號(hào)，步進(jìn)電動(dòng)機(jī)就回轉(zhuǎn)一個(gè)固定的角度，稱為一步，所以稱為步進(jìn)電動(dòng)機(jī)。由于它輸入的是脈沖電流，也稱為脈沖電動(dòng)機(jī)。步進(jìn)電機(jī)伺服系統(tǒng)是典型的開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)，在此系統(tǒng)中，步進(jìn)電機(jī)受驅(qū)動(dòng)線路控制，將進(jìn)給脈沖序列轉(zhuǎn)換成為具有一定方向、大小和速度的機(jī)械轉(zhuǎn)角位移，并通過(guò)齒輪和絲杠帶動(dòng)工作臺(tái)移動(dòng)。進(jìn)給脈沖的頻率代表了驅(qū)動(dòng)速度，脈沖的數(shù)量代表了位移量，而運(yùn)動(dòng)方向是由步進(jìn)電機(jī)的各相通電順序來(lái)決定，并且保持電機(jī)各相通電狀態(tài)就能使電機(jī)自鎖。但由于該系統(tǒng)沒(méi)有反饋檢測(cè)環(huán)節(jié)，其精度主要由步進(jìn)電機(jī)來(lái)決定，速度也受到步進(jìn)電機(jī)性能的限制。3.4.1開(kāi)環(huán)進(jìn)給伺服系統(tǒng)控制3.4進(jìn)給伺服系統(tǒng)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)是一種將電脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換3.4進(jìn)給伺服系統(tǒng)1.步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)圖3-16所示是一典型的單定子、徑向分相、反應(yīng)式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)原理圖。它與普通電動(dòng)機(jī)一樣，一也是由定子和轉(zhuǎn)子構(gòu)成，其中定子又分為定子鐵心和定子繞組。定子鐵心由硅鋼片疊壓而成，定子繞組是繞置在定子鐵心六個(gè)均勻分布的齒上的線圈，在徑向上相對(duì)的兩個(gè)齒上的線圈串聯(lián)在一起，構(gòu)成一相控制繞組。圖3-17所示的步進(jìn)電機(jī)可構(gòu)成A、B、C三相控制繞組，故稱三相步進(jìn)電動(dòng)機(jī)。若任一相繞組通電，便形成一組定子磁極，其方向即圖中所示的NS極。下一頁(yè)返回3.4進(jìn)給伺服系統(tǒng)1.步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)下一頁(yè)返回3.4進(jìn)給伺服系統(tǒng)常見(jiàn)的步進(jìn)電動(dòng)機(jī)還有永磁式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)和永磁反應(yīng)式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)，它們的結(jié)構(gòu)雖不相同，但工作原理相同。2.步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的工作原理步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的工作原理是:當(dāng)某相定子繞組通電勵(lì)磁后，吸引轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)，使轉(zhuǎn)子的齒與該相定子磁極上的齒對(duì)齊，實(shí)際上就是電磁鐵的作用原理。現(xiàn)以圖3-18所示的三相反應(yīng)式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)為例來(lái)說(shuō)明步進(jìn)電機(jī)的工作原理。其定子上有A,B,C三對(duì)磁極，在相應(yīng)磁極上有A,B,C三相繞組，假設(shè)轉(zhuǎn)子上有四個(gè)齒，相鄰兩齒所對(duì)應(yīng)的空間角度為齒距角，即齒距角為90°。上一頁(yè)下一頁(yè)返回3.4進(jìn)給伺服系統(tǒng)常見(jiàn)的步進(jìn)電動(dòng)機(jī)還有永磁式步進(jìn)電3.4進(jìn)給伺服系統(tǒng)三相反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)的工作方式有三種:三相單三拍、三相雙三拍、三相單雙六拍。上一頁(yè)下一頁(yè)返回當(dāng)A相通電時(shí)，轉(zhuǎn)子1、3齒被磁極A產(chǎn)生的電磁引力吸引過(guò)去，使1、3齒與A相磁極對(duì)齊。接著B(niǎo)相通電，A相斷電，磁極B又把距它最近的一對(duì)齒2、4吸引過(guò)來(lái)，使轉(zhuǎn)子按逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)30o。然后C相通電，B相斷電，轉(zhuǎn)子又逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)30o，依次類推，定子按A→B→C→A順序通電，轉(zhuǎn)子就一步步地按逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，每步轉(zhuǎn)30o。若改變通電順序，按A→C→B→A使定子繞組通電，步進(jìn)電機(jī)就按順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，同樣每步轉(zhuǎn)30o。這種控制方式叫三相單三拍方式，“單”是指每次只有一相繞組通電，“三拍”是指每三次換接為一個(gè)循環(huán)。由于每次只有一相繞組通電，在切換瞬間將失去自鎖轉(zhuǎn)矩，容易失步，另外，只有一相繞組通電，易在平衡位置附近產(chǎn)生振蕩，穩(wěn)定性不佳，故實(shí)際應(yīng)用中不采用單三拍工作方式。3.4進(jìn)給伺服系統(tǒng)三相反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)的工作方式有三3.4進(jìn)給伺服系統(tǒng)

三相單三拍：(正轉(zhuǎn))ABC(反轉(zhuǎn))ACBAA3.4進(jìn)給伺服系統(tǒng)三相單三拍：(正轉(zhuǎn)3.4進(jìn)給伺服系統(tǒng)采用三相雙三拍控制方式，即通電順序按AB→BC→CA→AB（逆時(shí)針?lè)较颍┗駻C→CB→BA→AC（順時(shí)針?lè)较颍┻M(jìn)行，其步距角仍為300。由于雙三拍控制每次有二相繞組通電，而且切換時(shí)總保持一相繞組通電，所以工作比較穩(wěn)定。如果按A→AB→B→BC→C→CA→A順序通電，即首先A相通電，然后A相不斷電，B相再通電，即A、B兩相同時(shí)通電，接著A相斷電而B(niǎo)相保持通電狀態(tài)，然后再使B、C兩相通電，依次類推，每切換一次，步進(jìn)電機(jī)逆時(shí)針轉(zhuǎn)過(guò)15°。如通電順序改為A→AC→C→CB→B→BA→A，則步進(jìn)電機(jī)以步距角15°順時(shí)針旋轉(zhuǎn)。這種控制方式為三相六拍，它比三相三拍控制方式步距角小一半，因而精度更高，且轉(zhuǎn)換過(guò)程中始終保證有一個(gè)繞組通電，工作穩(wěn)定，因此這種方式被大量采用。3.4進(jìn)給伺服系統(tǒng)采用三相雙三拍控制方式，即通電順3.4進(jìn)給伺服系統(tǒng)三相雙三拍：(正轉(zhuǎn))AB

ABCABC(反轉(zhuǎn))ACCBBAAC3.4進(jìn)給伺服系統(tǒng)三相雙三拍：(正轉(zhuǎn))ABAB3.4進(jìn)給伺服系統(tǒng)ABBBCCCAA(反轉(zhuǎn))AACCCBBBAA三相六拍：(正轉(zhuǎn))A3.4進(jìn)給伺服系統(tǒng)ABBBCC綜上所述，可以得出以下結(jié)論：（1）步進(jìn)電機(jī)定子繞組的通電狀態(tài)每改變一次，它的轉(zhuǎn)子便轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)確定的角度，即步進(jìn)電機(jī)的步距角。步進(jìn)電機(jī)受脈沖電流的控制，其轉(zhuǎn)子的角位移和角速度嚴(yán)格地與輸入脈沖的數(shù)量和脈沖頻率成正比。改變步進(jìn)電機(jī)定子繞組的通電順序，轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向隨之改變（2）步進(jìn)電機(jī)定子繞組通電狀態(tài)的改變速度越快，其轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的速度越快，即通電狀態(tài)的變化頻率越高，轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速越高（3）步進(jìn)電機(jī)的步距角a與定子繞組的相數(shù)m、轉(zhuǎn)子的齒數(shù)z、通電方式k有關(guān)（4）步進(jìn)電機(jī)效率低，拖動(dòng)負(fù)載能力不大，調(diào)速范圍不大。3.4進(jìn)給伺服系統(tǒng)綜上所述，可以得出以下結(jié)論：3.4進(jìn)給伺服系統(tǒng)實(shí)際應(yīng)用的步進(jìn)電機(jī)如圖所示，轉(zhuǎn)子鐵心和定子磁極上均有齒距相等的小齒，且齒數(shù)要有一定比例的配合。3.4進(jìn)給伺服系統(tǒng)實(shí)際應(yīng)用的步進(jìn)電機(jī)如圖所示，轉(zhuǎn)子鐵心和定子磁極上均有齒距相等3.步進(jìn)式伺服系統(tǒng)的控制原理對(duì)步進(jìn)電機(jī)的控制最終是為了實(shí)現(xiàn)對(duì)工作臺(tái)的控制，下面分別從位移量、進(jìn)給速度、進(jìn)給方向說(shuō)明其控制過(guò)程。1)工作臺(tái)位移量的控制數(shù)控機(jī)床控制系統(tǒng)發(fā)出的N個(gè)進(jìn)給脈沖，經(jīng)驅(qū)動(dòng)線路之后，變成控制步進(jìn)電機(jī)定子繞組通電、斷電的電平信號(hào)變化次數(shù)N，使步進(jìn)電機(jī)定子繞組的通電狀態(tài)變化次數(shù)N。由步進(jìn)電機(jī)工作原理可知，定子繞組通電狀態(tài)的變化次數(shù)N決定了步進(jìn)電機(jī)的角位移Φ。3.4進(jìn)給伺服系統(tǒng)3.步進(jìn)式伺服系統(tǒng)的控制原理3.4進(jìn)給伺服系統(tǒng)3.4進(jìn)給伺服系統(tǒng)該角位移經(jīng)絲杠螺母副之后轉(zhuǎn)變?yōu)楣ぷ髋_(tái)的位移量L,即進(jìn)給脈沖的數(shù)量N—>定子繞組通電狀態(tài)變化次數(shù)N—>步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)角Φ一>工作臺(tái)位移量L。2)工作臺(tái)進(jìn)給速度的控制機(jī)床控制系統(tǒng)發(fā)出的進(jìn)給脈沖的頻率f，經(jīng)驅(qū)動(dòng)控制線路之后，表現(xiàn)為控制步進(jìn)電機(jī)定子繞組通電、斷電的電平信號(hào)變化頻率，一也就是定子繞組通電狀態(tài)變化頻率。而定子繞組通電狀態(tài)的變化頻率f決定了步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速ω。該轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速ω經(jīng)絲杠螺母轉(zhuǎn)換之后，體現(xiàn)為工作臺(tái)的進(jìn)給速度v。即進(jìn)給脈沖的頻率f—>定子繞組通電狀態(tài)的變化頻率f—>步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速ω一>工作臺(tái)的進(jìn)給速度v。上一頁(yè)下一頁(yè)返回3.4進(jìn)給伺服系統(tǒng)該角位移經(jīng)絲杠螺母副之后轉(zhuǎn)變?yōu)楣?.4進(jìn)給伺服系統(tǒng)3)工作臺(tái)運(yùn)動(dòng)方向的控制當(dāng)控制系統(tǒng)發(fā)出的進(jìn)給脈沖是正向時(shí)，經(jīng)驅(qū)動(dòng)控制線路，使步進(jìn)電機(jī)的定子各繞組按一定的順序依次通電、斷電;當(dāng)進(jìn)給脈沖是負(fù)向時(shí)，驅(qū)動(dòng)控制線路則使定子各繞組按與進(jìn)給脈沖正向時(shí)相反的順序通電、斷電。由步進(jìn)電機(jī)的工作原理可知，通過(guò)步進(jìn)電機(jī)定子繞組通電順序的改變，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)步進(jìn)電機(jī)正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)的控制，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)工作臺(tái)的進(jìn)給方向的控制。上一頁(yè)下一頁(yè)返回3.4進(jìn)給伺服系統(tǒng)3)工作臺(tái)運(yùn)動(dòng)方向的控制上一頁(yè)下3.4進(jìn)給伺服系統(tǒng)綜上所述，在開(kāi)環(huán)步進(jìn)式伺服系統(tǒng)中，輸入的進(jìn)給脈沖的數(shù)量、頻率、方向，經(jīng)驅(qū)動(dòng)控制線路和步進(jìn)電機(jī)，轉(zhuǎn)換為工作臺(tái)的位移量、進(jìn)給速度和進(jìn)給方向，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)位移控制的要求。4.步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)控制步進(jìn)電機(jī)的運(yùn)行性能，不僅與步進(jìn)電機(jī)本身和負(fù)載有關(guān)，而且和與其配套的驅(qū)動(dòng)控制裝置有著十分密切的關(guān)系。步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制裝置主要有環(huán)形脈沖分配器和功率放大驅(qū)動(dòng)電路兩大部分組成，如圖3-19所示。上一頁(yè)下一頁(yè)返回3.4進(jìn)給伺服系統(tǒng)綜上所述，在開(kāi)環(huán)步進(jìn)式伺服系統(tǒng)中3.4進(jìn)給伺服系統(tǒng)3.4.2閉環(huán)和半閉環(huán)進(jìn)給伺服系統(tǒng)控制在閉環(huán)、半閉環(huán)控制系統(tǒng)中采用的執(zhí)行元件是伺服電動(dòng)機(jī)，伺服電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速及方向都受控制電壓信號(hào)控制，它分為直流伺服電機(jī)和交流伺服電機(jī)兩大類。1.直流伺服系統(tǒng)直流伺服系統(tǒng)是數(shù)控機(jī)床上應(yīng)用較早且較為成熟的閉環(huán)位置控制系統(tǒng)，由于直流伺服電機(jī)具有容易調(diào)速、調(diào)速范圍寬、過(guò)載能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，在上個(gè)世紀(jì)70年代到80年代中期直流伺服系統(tǒng)占據(jù)了主導(dǎo)地位。直流伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的一般結(jié)構(gòu)框圖如圖3-20所示。上一頁(yè)下一頁(yè)返回3.4進(jìn)給伺服系統(tǒng)3.4.2閉環(huán)和半閉環(huán)進(jìn)給伺3.4進(jìn)給伺服系統(tǒng)直流伺服驅(qū)動(dòng)裝置一般采用調(diào)壓調(diào)速方式，按功率放大電路元件的不同，可分為晶閘管(SCR)直流伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和晶體管脈寬調(diào)制(PWM)直流伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)兩大類。晶閘管直流伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的主電路，采用晶閘管三相全控橋式可逆整流電路。根據(jù)限制環(huán)流的辦法不同，又可分為環(huán)流可控可逆直流伺服系統(tǒng)和邏輯無(wú)環(huán)流可逆直流伺服系統(tǒng)。晶體管直流伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的主電路由H型橋式大功率晶體管(GTR,IGBT等)驅(qū)動(dòng)模塊構(gòu)成。晶體管PWM直流伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的電路結(jié)構(gòu)如圖3-21所示。上一頁(yè)下一頁(yè)返回3.4進(jìn)給伺服系統(tǒng)直流伺服驅(qū)動(dòng)裝置一般采用調(diào)壓調(diào)速3.4進(jìn)給伺服系統(tǒng)與晶閘管直流伺服系統(tǒng)相比，晶體管PWM直流伺服系統(tǒng)有以下優(yōu)點(diǎn):(1)主電路功率器件少，線路簡(jiǎn)單。(2)開(kāi)關(guān)頻率高，電流容易連續(xù)，低速性能好，穩(wěn)速精度高，調(diào)速范圍寬。(3)系統(tǒng)頻帶寬，快速響應(yīng)性能好，動(dòng)態(tài)抗擾能力強(qiáng)。(4)直流電源采用三相不可控整流電路時(shí)，電網(wǎng)功率因數(shù)高，對(duì)電網(wǎng)沖擊小。因此在數(shù)控系統(tǒng)中應(yīng)用較為廣泛。上一頁(yè)下一頁(yè)返回3.4進(jìn)給伺服系統(tǒng)與晶閘管直流伺服系統(tǒng)相比，晶體管3.4進(jìn)給伺服系統(tǒng)2.交流伺服系統(tǒng)交流伺服電動(dòng)機(jī)分為交流永磁式伺服電動(dòng)機(jī)和交流感應(yīng)式伺服電動(dòng)機(jī)。1)交流永磁式同步電機(jī)原理與特點(diǎn)交流永磁式同步電機(jī)主要由定子、轉(zhuǎn)子和檢測(cè)元件三部分組成，其結(jié)構(gòu)示意如圖3-22所示。其中定子內(nèi)有三相繞組，轉(zhuǎn)子由多塊永久磁鐵組成。交流永磁式同步電機(jī)的工作原理如圖3-23所示。2)交流伺服電機(jī)的調(diào)速數(shù)控系統(tǒng)的交流伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)以三相永磁同步交流伺服電機(jī)為執(zhí)行元件。數(shù)控機(jī)床用的交流伺服系統(tǒng)一般是自控?fù)Q向交流伺服系統(tǒng)。自控?fù)Q向交流伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的主要組成結(jié)構(gòu)如圖3-24所示。圖3-25所示為西門子SIMODRIVE611A交流進(jìn)給驅(qū)動(dòng)裝置原理圖。上一頁(yè)返回3.4進(jìn)給伺服系統(tǒng)2.交流伺服系統(tǒng)上一頁(yè)返回3.5數(shù)控機(jī)麻PLC簡(jiǎn)介數(shù)控機(jī)床作為自動(dòng)控制設(shè)備，是在自動(dòng)控制下進(jìn)行工作的，數(shù)控機(jī)床所受的控制可分為兩類:一類是最終實(shí)現(xiàn)對(duì)各坐標(biāo)軸運(yùn)動(dòng)的“數(shù)字控制”，即控制機(jī)床各坐標(biāo)軸的移動(dòng)距離，各軸運(yùn)行的插補(bǔ)、補(bǔ)償?shù)?另一類是“順序控制”，即在數(shù)控機(jī)床運(yùn)行過(guò)程中，以CNC內(nèi)部信號(hào)和機(jī)床的各行程開(kāi)關(guān)、傳感器、按鈕、繼電器等開(kāi)關(guān)量信號(hào)狀態(tài)為條件，并按照預(yù)先規(guī)定的邏輯順序?qū)χT如主軸的啟停、換向，刀具的更換，工件的夾緊、松開(kāi)，液壓、冷卻、潤(rùn)滑系統(tǒng)的運(yùn)行等進(jìn)行的控制。與“數(shù)字控制”相比，“順序控制”的信息主要是開(kāi)關(guān)量信號(hào)。下一頁(yè)返回3.5數(shù)控機(jī)麻PLC簡(jiǎn)介數(shù)控機(jī)床作為自動(dòng)控制設(shè)備，3.5數(shù)控機(jī)麻PLC簡(jiǎn)介3.5.1可編程控制器典型PLC的硬件基本結(jié)構(gòu)(見(jiàn)圖3-26)包括:中央處理器(CPU)、存儲(chǔ)器、專門設(shè)計(jì)的輸入/輸出單元(I/O接口)、電源單元、通信接口等，內(nèi)部通過(guò)總線相連。FANUC系統(tǒng)PLC一也稱為PMC(ProgrammableMachineController，可編程機(jī)床控制器)，其為一種內(nèi)裝型PLC,即CNC與PMC共用一個(gè)CPU。數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)置PLC與標(biāo)準(zhǔn)PLC產(chǎn)品不同之處是在數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)置PLC中增加了與數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)行信息交換的數(shù)據(jù)區(qū)，這個(gè)數(shù)據(jù)區(qū)稱為接口信號(hào)，如表3-4中FANUC內(nèi)部編程資源F,G就是這種接口信號(hào)。數(shù)控系統(tǒng)中PLC的信息交換是指以PLC為中心，在CNC,PLC、機(jī)床三者之間的信號(hào)傳遞處理過(guò)程。上一頁(yè)下一頁(yè)返回3.5數(shù)控機(jī)麻PLC簡(jiǎn)介3.5.1可編程控制器3.5數(shù)控機(jī)麻PLC簡(jiǎn)介PLC是數(shù)控系統(tǒng)為機(jī)床制造廠提供的一個(gè)開(kāi)發(fā)平臺(tái)，其任務(wù)是控制機(jī)床明確而詳細(xì)的功能和順序。數(shù)控機(jī)床用PLC主要有以下功能。(1)機(jī)床操作面板控制。(2)機(jī)床外部開(kāi)關(guān)輸入信號(hào)控制。(3)輸出信號(hào)控制。(4)伺服控制。(5)報(bào)警處理控制。(6)轉(zhuǎn)換控制。上一頁(yè)下一頁(yè)返回3.5數(shù)控機(jī)麻PLC簡(jiǎn)介PLC是數(shù)控系統(tǒng)為機(jī)床制造3.5數(shù)控機(jī)麻PLC簡(jiǎn)介3.5.2輔助功能控制當(dāng)FANUC0i系列NC執(zhí)行到加工程序段中的M,S,T代碼時(shí)，處理執(zhí)行的具體步驟如下:(1)首先NC會(huì)把具體代碼信號(hào)(代碼的數(shù)值)發(fā)送到PMC特定的代碼寄存器中，同時(shí)會(huì)有相應(yīng)的輔助功能觸發(fā)信號(hào)一也送到PMC中去。(2)PMC根據(jù)NC相應(yīng)的觸發(fā)信號(hào)和代碼信號(hào)執(zhí)行譯碼動(dòng)作，并觸發(fā)相應(yīng)的機(jī)床動(dòng)作，如主軸旋轉(zhuǎn)控制、換刀動(dòng)作等。上一頁(yè)下一頁(yè)返回3.5數(shù)控機(jī)麻PLC簡(jiǎn)介3.5.2輔助功能控制3.5數(shù)控機(jī)麻PLC簡(jiǎn)介(3)當(dāng)動(dòng)作執(zhí)行完成后，PMC會(huì)發(fā)出一個(gè)完成信號(hào)給NC，表示動(dòng)作執(zhí)行已完成，NC可以繼續(xù)執(zhí)行下面的加工程序段，否則系統(tǒng)會(huì)處在等待狀態(tài)。(4)當(dāng)NC接到PMC的完成信號(hào)后，會(huì)切斷輔助功能的觸發(fā)信號(hào)，表示NC響應(yīng)了PMC的完成信號(hào)。(5)當(dāng)NC的觸發(fā)信號(hào)關(guān)斷后，PMC切斷返回給NC的完成信號(hào)。表3-5所示為FANUCM、S、T信號(hào)表。上一頁(yè)返回3.5數(shù)控機(jī)麻PLC簡(jiǎn)介(3)當(dāng)動(dòng)作執(zhí)行完成后，P本章結(jié)束：作業(yè)：P822、5、6、7、9本章結(jié)束：圖3-1數(shù)控系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)返回圖3-1數(shù)控系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)返回圖3-2FANUC0iC系統(tǒng)顯示器及鍵盤返回圖3-2FANUC0iC系統(tǒng)顯示器及鍵盤返回圖3-3FANUC伺服驅(qū)動(dòng)及電機(jī)返回圖3-3FANUC伺服驅(qū)動(dòng)及電機(jī)返回圖3-4數(shù)控加工過(guò)程示意圖返回圖3-4數(shù)控加工過(guò)程示意圖返回圖3-5數(shù)控系統(tǒng)工作過(guò)程返回圖3-5數(shù)控系統(tǒng)工作過(guò)程返回圖3-6第Ⅰ象限直線OE返回圖3-6第Ⅰ象限直線OE返回表3-1直線插補(bǔ)運(yùn)算過(guò)程返回表3-1直線插補(bǔ)運(yùn)算過(guò)程返回圖3-7直線插補(bǔ)軌跡返回圖3-7直線插補(bǔ)軌跡返回圖3-8四象限直線插補(bǔ)方向返回圖3-8四象限直線插補(bǔ)方向返回表3-2直線插補(bǔ)計(jì)算公式及進(jìn)給方向返回表3-2直線插補(bǔ)計(jì)算公式及進(jìn)給方向返回圖3-9第Ⅰ象限準(zhǔn)圓弧與動(dòng)點(diǎn)間的關(guān)系返回圖3-9第Ⅰ象限準(zhǔn)圓弧與動(dòng)點(diǎn)間的關(guān)系返回圖3-11增量式旋轉(zhuǎn)編碼器結(jié)構(gòu)示意圖返回1-光源;2-透鏡;3-光欄板;4-光電碼盤;5-光電元件;6-零位標(biāo)志圖3-11增量式旋轉(zhuǎn)編碼器結(jié)構(gòu)示意圖返回1-光源;2圖3-12四位二進(jìn)制編碼盤返回(a)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖;(b)4位BCD碼盤;(c)4位格雷碼盤圖3-12四位二進(jìn)制編碼盤返回(a)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖;(b圖3-13光柵測(cè)量裝置原理圖返回圖3-13光柵測(cè)量裝置原理圖返回圖3-14莫爾條紋示意圖返回圖3-14莫爾條紋示意圖返回圖3-15光柵測(cè)量系統(tǒng)返回圖3-15光柵測(cè)量系統(tǒng)返回圖3-16單定子徑向分相反應(yīng)

式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)原理返回1-繞組;2-定子鐵心;3-轉(zhuǎn)子鐵心圖3-16單定子徑向分相反應(yīng)

式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)原理圖3-17步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的齒距返回在定子的每個(gè)磁極上面向轉(zhuǎn)子的部分，均勻分布著5個(gè)小齒，齒槽等寬，齒間夾角為9度。轉(zhuǎn)子上沒(méi)有繞組，只有均勻分布的40個(gè)齒，其大小和間距與定子上的完全相同。并與之相差1/3齒距，即3度。當(dāng)A極下的定、轉(zhuǎn)子齒對(duì)齊時(shí)，B極和C極下的齒就分別和轉(zhuǎn)子齒錯(cuò)開(kāi)三分之一的轉(zhuǎn)子齒距。圖3-17步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的齒距返回在定子的每個(gè)磁極上面向圖3-18步進(jìn)電動(dòng)機(jī)工作原理返回圖3-18步進(jìn)電動(dòng)機(jī)工作原理返回圖3-19步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的控制框圖返回圖3-19步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的控制框圖返回圖3-20伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖返回圖3-20伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖返回圖3-21晶體管PWM直流伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的電路結(jié)構(gòu)返回利用大功率晶體管器件的開(kāi)關(guān)作用，將直流電源電壓轉(zhuǎn)換成較高頻率的方波電壓加在直流電動(dòng)機(jī)的電樞上，通過(guò)對(duì)方波脈沖寬度的控制來(lái)改變加在電樞上的平均電壓，從而調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。圖3-21晶體管PWM直流伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的電路結(jié)構(gòu)返圖3-22交流永磁式電機(jī)的結(jié)構(gòu)返回圖3-22交流永磁式電機(jī)的結(jié)構(gòu)返回圖3-23交流永磁式電機(jī)的工作原理返回圖3-23交流永磁式電機(jī)的工作原理返回圖3-24自控?fù)Q向交流伺服驅(qū)動(dòng)組成結(jié)構(gòu)返回圖3-24自控?fù)Q向交流伺服驅(qū)動(dòng)組成結(jié)構(gòu)返回圖3-25SIMODRIVE611A交流進(jìn)給伺服驅(qū)動(dòng)裝置原理返回圖3-25SIMODRIVE611A交流進(jìn)給伺服圖3-26緊湊型PLC的硬件結(jié)構(gòu)示竟返回圖3-26緊湊型PLC的硬件結(jié)構(gòu)示竟返回表3-4FAUNC0i數(shù)控系統(tǒng)PMC內(nèi)部資源返回表3-4FAUNC0i數(shù)控系統(tǒng)PMC內(nèi)部資源返回表3-5FANUCM、S、T信號(hào)表返回表3-5FANUCM、S、T信號(hào)表返回第3章數(shù)控原理與系統(tǒng)3.1數(shù)控系統(tǒng)概述3.2數(shù)控插補(bǔ)原理3.3數(shù)控機(jī)床常用的檢測(cè)裝置3.4進(jìn)給伺服系統(tǒng)3.5數(shù)控機(jī)床PLC簡(jiǎn)介第3章數(shù)控原理與系統(tǒng)3.1數(shù)控系統(tǒng)概述3.1數(shù)控系統(tǒng)概述3.1.1什么是數(shù)控系統(tǒng)數(shù)控是數(shù)字控制(NumericalControl,NC)的簡(jiǎn)稱，是用數(shù)字化信息對(duì)某一對(duì)象的工作過(guò)程進(jìn)行自動(dòng)控制的技術(shù)。數(shù)控技術(shù)是現(xiàn)代制造技術(shù)的核心。由于現(xiàn)代數(shù)控都采用了計(jì)算機(jī)進(jìn)行控制，因此也可以稱為計(jì)算機(jī)數(shù)控(ComputerNumericalControl,CNC)。數(shù)控系統(tǒng)(NumericalControlSystem)是指利用數(shù)控技術(shù)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制的硬件和軟件的整體。數(shù)控系統(tǒng)的核心是數(shù)控裝置(NumericalController)。根據(jù)控制對(duì)象不同，分為多種不同的數(shù)控系統(tǒng)。應(yīng)用最早的是機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)，如數(shù)車、數(shù)銑等。下一頁(yè)返回3.1數(shù)控系統(tǒng)概述3.1.1什么是數(shù)控系統(tǒng)下一頁(yè)返3.1數(shù)控系統(tǒng)概述3.1.2數(shù)控系統(tǒng)的組成數(shù)控系統(tǒng)一般由輸入/輸出裝置、數(shù)控裝置、伺服驅(qū)動(dòng)裝置、機(jī)床電氣邏輯控制裝置、位置檢測(cè)裝置五個(gè)部分組成，各部分之間的關(guān)系和結(jié)構(gòu)如圖3-1所示，機(jī)床本體為被控制對(duì)象，各組成部分的主要功能如下。1.數(shù)控裝置數(shù)控裝置是數(shù)控系統(tǒng)的核心。它的主要功能是對(duì)輸入裝置傳送的數(shù)控加工程序進(jìn)行識(shí)別、譯碼、插補(bǔ)、速度計(jì)算和邏輯判斷等處理，然后輸出速度控制信號(hào)、主軸轉(zhuǎn)速控制信號(hào)，以及主軸啟停、刀具選擇和交換、切削液開(kāi)關(guān)、潤(rùn)滑開(kāi)關(guān)等輔助控制信號(hào)。CNC裝置包括硬件和軟件兩大部分，硬件主要有：CPU、ROM/RAM、主軸控制模塊、伺服控制模塊、PLC控制模塊、顯示模塊等；軟件包括:系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件。上一頁(yè)下一頁(yè)返回3.1數(shù)控系統(tǒng)概述3.1.2數(shù)控系統(tǒng)的組成上一頁(yè)下3.1數(shù)控系統(tǒng)概述2.輸入/輸出裝置在加工過(guò)程中，操作人員要向機(jī)床數(shù)控裝置輸入操作命令，數(shù)控裝置要為操作人員顯示必要的信息，如切削方向、坐標(biāo)值、報(bào)警信號(hào)等。常用的輸入/輸出裝置包括:顯示器、MIDI鍵盤、紙帶閱讀機(jī)、磁帶機(jī)、磁盤驅(qū)動(dòng)器及上位計(jì)算機(jī)等。鍵盤和顯示器是數(shù)控系統(tǒng)不可缺少的人機(jī)交互設(shè)備。操作面板的功能是實(shí)現(xiàn)操作者與CNC裝置及機(jī)床的人機(jī)對(duì)話，包括系統(tǒng)操作面板和機(jī)床操作面板。系統(tǒng)操作面板又包括系統(tǒng)MIDI鍵盤操作面板和系統(tǒng)軟鍵操作面板。上一頁(yè)下一頁(yè)返回3.1數(shù)控系統(tǒng)概述2.輸入/輸出裝置上一頁(yè)下一頁(yè)返3.1數(shù)控系統(tǒng)概述常見(jiàn)的存儲(chǔ)加工程序并轉(zhuǎn)接到數(shù)控系統(tǒng)中的存儲(chǔ)設(shè)備程序載體有:加工程序清單(手寫(xiě)或打印)、穿孔紙帶、磁帶、軟磁盤、硬磁盤、Flash(閃存、U盤)。