主轴编码器是一种用于数控车床的设备,通过光电脉冲发生器与主轴同步,实现了主轴转动与进给运动之间的联系。这种联系在加工螺纹时尤为重要,因为它们之间没有机械连接,而是通过主轴脉冲发生器传递脉冲数,确保了螺纹加工的准确性。

原理

光电脉冲发生器

光电脉冲发生器的工作原理是通过漏光盘和光栏上的条纹重合和错位,使得光敏管内的电流产生变化,进而输出矩形脉冲。其中,漏光盘内圈的一条刻线与光栏上条纹C重合时输出的脉冲为同步脉冲,可用于数控车床的加工控制以及主轴准停装置的准停信号。

车螺纹方法

车床上加工螺纹时,通过三爪卡盘夹紧圆柱形工件,使其旋转,同时车床进给机构带动车刀沿轴线方向作等速直线运动,车刀刀尖在工件表面切削出三角形凹槽形成螺纹。为了保证螺纹加工的质量,设置了足够的升速进刀段和降速退刀段,以消除伺服滞后造成的螺距误差。

装置要求

数控机床对检测元件及位置检测装置的要求

检测元件

检测元件是检测装置的重要部件,负责检测位移和速度,发送反馈信号。数控机床对检测元件的主要要求包括寿命长、可靠性高、抗干扰能力强、满足精度和速度要求、使用维护方便、成本低以及易于与计算机联接。

位置检测装置

位置检测装置是数控机床伺服系统的一部分,用于检测位移和速度,发送反馈信号。数控机床的加工精度主要由检测系统的精度决定。数控机床对位置检测装置的要求包括受温度、湿度影响小、工作可靠、能长期保持精度、抗干扰能力强、在机床执行部件移动范围内满足精度和速度要求、使用维护方便、成本低。

位置检测装置的分类

增量式和绝对式测量

增量式检测方式测量位移增量,用数字脉冲的个数表示位移量。绝对式测量方式测出的是被测部件在某一绝对坐标系中的绝对坐标位置值,并以二进制或十进制数码信号表示。

数字式和模拟式测量

数字式检测将被测量单位量化后以数字形式表示,测量信号一般为电脉冲。模拟式检测将被测量用连续变量表示,如电压的幅值变化,相位变化等。

选型注意事项

绝对值编码器规格

绝对值编码器的常规外形尺寸包括38mm、58mm、66mm、80mm、100mm。可分为单圈和多圈两种类型。按照原理可分为次绝对值编码器和光绝对值编码器。出线方式有侧出线和后出线。轴径包括6mm、8mm、10mm、12mm、14mm、25mm。安装方式有夹紧法兰、同步法兰、夹紧带同步法兰、盲孔(弹簧片,抱紧)、通孔(弹簧片,键销)。防护等级为IP54-68。安装方式多样,可根据具体需求选择。精度分为单圈精度和多圈精度,总精度即总位数。通讯协议波特率为4800~115200 bit/s,常用9600 bit/s。刷新周期约为1.5ms。输出接口包括SSI、4-20mA、Profibus-DP、DeviceNet、并行、二进制码、BESM58、BiSS、ISI、CANopen、Endat及Hiperface等多种选项。

参考资料

了解主轴编码器的工作原理.百度爱采购.2024-08-12

主轴编码器.IC购商城.2024-08-12

机床主轴编码器的选择与装配原则.西安德伍拓自动化传动系统有限公司.2024-08-12