数控机床闭环进给伺服系统位置检测装置的要求与分类_电气知识

数控机床闭环进给伺服系统位置检测装置的要求和分类 1. 前言位置检测装置是数控机床闭环进给伺服系统的重要组成部分。它在线实时检测执行部件的直线位移或角位移，并发送位移反馈信号，构成闭环位置控制。闭环数控机床的加工精度在很大程度上由位置检测系统的精度决定。 2. 位置检测装置的要求位置检测装置应满足以下要求： - 高精度：检测精度高，确保加工精度。 - 高分辨率：检测分辨率高，实现微细加工。 - 宽量程：检测范围大，满足各类加工需求。 - 高响应速度：响应速度快，实时跟踪执行部件运动。 - 高稳定性：工作稳定可靠，不受干扰影响。 - 环境适应性：耐高温、抗振动和抗干扰，适应恶劣加工环境。 3. 位置检测装置的分类根据检测原理，位置检测装置可分为以下几类： 3.1 光栅尺光栅尺利用光栅码条和光电感应器，通过接收和计算光栅信号的相位差，获得位移信息。光栅尺具有精度高、分辨率高、响应速度快等优点。 3.2 编码器编码器利用光电感应器和编码盘，将执行部件的位移转换为数字信号输出。编码器具有结构简单、成本低、可靠性高的特点。 3.3 线性变压器差动变压器（LVDT） LVDT利用变压器原理，将执行部件的位移转换为电压信号输出。LVDT具有精度高、抗干扰能力强、环境适应性好的优点。 3.4 电涡流传感器电涡流传感器利用电磁感应原理，将执行部件的位移转换为电信号输出。电涡流传感器具有非接触检测、耐污染、精度中等的特点。 3.5 激光干涉仪激光干涉仪利用激光干涉原理，获得高精度的位移信息。激光干涉仪具有精度极高、分辨率极高的优点。 4. 不同类型数控机床对位置检测装置的要求不同类型的数控机床对位置检测装置的要求不同。 4.1 高精度数控机床高精度数控机床要求位置检测装置具有极高的精度和分辨率，以满足精密加工的需求。例如，光栅尺或激光干涉仪通常用于此类机床。 4.2 高速数控机床高速数控机床要求位置检测装置具有高响应速度，以实时跟踪执行部件的高速运动。例如，编码器或LVDT通常用于此类机床。 4.3 大型数控机床大型数控机床要求位置检测装置具有宽量程，以满足大型工件加工的需求。例如，光栅尺或编码器通常用于此类机床。 5. 结论位置检测装置是数控机床闭环进给伺服系统的重要组成部分。其精度和性能对加工精度有重大影响。根据加工要求和机床类型，选择合适的位置检测装置至关重要。