数控技术4
数控4轴简单编程方法
数控4轴简单编程方法什么是数控四轴数控四轴是一种具有四个轴向运动控制功能的数控机床，通常用于加工复杂形状的工件或进行多面加工。
它具有高精度、高效率、高刚性、高可靠性等优点，已广泛应用于航空航天、汽车制造、模具加工等领域。
数控四轴编程基础1. 基本概念数控四轴编程是通过预先编写好的程序指令，将加工工艺参数转化为各轴运动的指令，从而实现工件的自动加工。
在四轴编程中，必须清楚以下几个概念：- 坐标系：数控系统中采用的坐标系一般为数学直角坐标系，由X、Y、Z、A四轴构成。
- 原点：数控四轴坐标系中的一个定义点，通常为工件与机床的交点。
- 绝对坐标和相对坐标：绝对坐标是以原点为参考点的坐标，相对坐标是以上一刀具结束位置点为起点的坐标。
2. 数控四轴编程指令数控四轴编程将加工工艺参数转化为各轴运动指令的方式有多种，其中最常用的是G指令和M指令。
- G指令：用于定义运动方式和轴的速度，例如G00表示快速移动，G01表示线性插补运动，G02表示顺时针圆弧插补运动，G03表示逆时针圆弧插补运动。
- M指令：用于定义机床的辅助功能，例如M03表示主轴正转，M04表示主轴反转，M05表示主轴停止。
3. 编程案例以下是一个简单的数控四轴编程案例：markdown程序号：O0001N10 G90 G54 G17 G40 G49 G80N20 S500 M03N30 G43 Z100. H01 M08N40 G01 X50. Y50. Z5. F200.N50 G02 X100. Y100. R50.N60 G03 X150. Y150. R50.N70 G01 Z-10. F100.N80 G00 X0. Y0. Z100.N90 M05N100 M304. 编程步骤进行数控四轴编程时，一般按照以下步骤进行：1. 分析工件图纸，确定加工过程和每个工序的加工要求。
2. 根据工序要求选择合适的刀具，确定坐标系原点和刀具尺寸。
数控技术《4.4-典型铁碳合金结晶过程分析》
第4章铁碳合金典型铁碳合金的结晶过程分析开场：大家好，欢迎来到“金属材料与热处理”课堂，今天我们一起学习典型铁碳合金的结晶过程分析。
在上一节我们学习到，含碳量不同的铁碳合金，从高温下的液态，缓慢冷却到室温后，其室温组织不同。
为此我们可以根据室温组织将铁碳合金分为以下几种类型：（1）工业纯铁（WC＜%）含碳量 wC < 0 0218%的铁碳合金称为工业纯铁，其室温组织为铁素体。
（2）碳钢（WC=%~%）含碳量wC = %~%的铁碳合金称为钢。
可分为：亚共析钢（% <wC< %）、共析钢（wC=%）、过共析钢（% <wC< %）。
（3）白口铸铁（WC＝%~%）含碳量wC=%~%的铁碳合金称为白口铸铁。
有较好的铸造性能、质脆，不能锻造。
可分为：亚共晶白口铸铁（%<wC<%）、共晶白口铸铁（wC=%）、过共晶白口铸铁（%<wC<%）。
下面我们一起来分析下几种典型的铁碳合金的结晶过程。
1、工业纯铁结晶过程（wC = % （flash动画）合金液体在1-2点间转变为δ，2点δ→γ，3-4点间γ→F，4点到5点之间为F，到7点，从F中析出Fe3C。
从铁素体中析出的渗碳体称三次渗碳体，用Fe3CⅢ表示。
Fe3CⅢ以不连续网状或片状分布于晶界。
随温度下降，Fe3CⅢ量不断增加，合金的室温下组织为F Fe3CⅢ。
室温下Fe3CⅢ的最大量为:凡是亚共析钢结晶过程均与此过程相似，只是由于碳的质量分数不同，组织中铁素体和珠光体的相对量也不同，随着含碳量增多，珠光体含量增加。
%6.22%10077.069.677.011.23=⨯--=II C Fe Q过共析钢的结晶过程均与此过程相似，只是随着碳的质量分数不同，组织中珠光体和渗碳体的相对量不同。
5、共晶白口铸铁（ wC ≈% ）以含碳量为％的共晶白口铸铁为例。
合金Ⅳ在温度1点以上为单一液相；当温度降至与ECF 线相交时，液态合金发生共晶反应，即LC →Ld （Fe3C ），结晶出莱氏体。
数控技术专业《4.1.4透盖零件图绘制》
透盖零件图绘制
二、绘图步骤
1根据透盖的形状、结构、尺寸、视图的数量选定适宜的比例、 定出图幅，确定图形的中心位置及绘制图框和标题栏。
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透盖零件图绘制
二、绘图步骤
2用细实线画出透盖的主视图和左视图〔使用H型铅笔〕，包括外 形轮廓、孔、槽等结构轮廓。
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透盖零件图绘制
二、绘图步骤
3检查无误后，描深中心线〔可以使用H型铅笔ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ，描深、描粗轮 廓线〔可以使用B型铅笔〕，并绘制剖面线。
透盖零件图绘制
一、绘制思路及方法
绘制一张完整的零件图首先应根据零件的形状和结构特点，
选 ，择再主根视据图主的视1放图置选位定置其、他投视影图方的向数，量考、虑表主达视方图案的，表最达后方根案据
视图的数量，尺寸标注、技术要求的标注及填写来确定合理 比例及图幅的大小。
透盖零件图绘制
一、绘制思路及方法
透盖零件属于盘盖类零件，由于该零件的加工以车削加工为
主 ，，将因反而映其轴主向1视的图方按向加作工为位主置视原图那的么投采影用方轴向线，水在平表位达置方放案置上
采用全剖视图〔这里采用两个相交的剖切平面来进行剖切〕 ，为表达透盖的径向形状和断面孔、槽的相对位置及分布情 况，决定增加左视图，左视图不采用剖视，根据尺寸的大小 及视图数量，决定采用1:1的绘图比例及A4的图幅。
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透盖零件图绘制
二、绘图步骤 4标注尺寸及公差，标注剖视符号。
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透盖零件图绘制
二、绘图步骤 5注明技术要求及填写标题栏，检查完成全图。
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数控加工技术(第4版)第一章
1. 1 数控加工的基本概念
• 1949 年, 帕森斯公司在麻省理工学院 ( MIT) 伺服机构试验室的协助 下开始从事数控机床的研制工作, 经过三年时间的研究, 于 1952 年试 制成功世界第一台数控机床试验性样机。 这是一台采用脉冲乘法器 原理的直线插补三坐标连续控制铣床, 即数控机床的第一代。 1955 年, 美在美国进入迅速发展阶段, 市场上出现了商品化数控机床。 1958 年, 美国克耐·杜列克公司 ( Keaney Trecker) 在世界上首先研 制成功带自动换刀装置的数控机床, 称为 “ 加工中心” ( Machining Center, MC)。
• 数控技术 ( Numerical Control Technology) 是指采用数字控制的方 法对某一个工作过程实现自动控制的技术。 在机械加工过程中使用 数控机床时, 可将其运行过程数字化, 这些数字信息包含了机床刀具的 运动轨迹、 运行速度及其他工艺参数等, 而这些数据可以根据要求很 方便地实现编辑修改, 满足了柔性化的要求。 它所控制的通常是位移、 角度、 速度等机械量或与机械能量流向有关的开关量。 数控的产生 依赖于数据载体及二进制形式数据运算的出现, 数控技术的发展与计 算机技术的发展是紧密相连的。
• 数控系统 ( Numerical Control System) 是实现数控技术相关功能 的软、 硬件模块的有机集成系统。 相对于模拟控制而言, 数字控制 系统中的控制信息是数字量, 模拟控制系统中的控制信息是模拟量, 数 字控制系统是数控技术的载体。
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1. 1 数控加工的基本概念
• 数控技术的发展过程见表 1 - 1。
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1. 1 数控加工的基本概念
数控技术第4章计算机数控系统(1)
位臵控制模块
6、可编程控制器（PLC） 代替传统机床的继电器逻辑控制来实现各种开关 量的控制。 分为两类： 一类是“内装型”PLC，为实现机床的顺序控制 而专门设计制造的。 另一类是“独立型”PLC，它是在技术规范、功 能和参数上均可满足数控机床要求的独立部件。
三、多CPU结构 适合多轴控制、高进给速度、高精度的机床。 紧藕合：相同的操作系统 松藕合：多重操作系统
控制各类轴运动的功能，用能控制的轴数和能同时控制 的轴数来衡量。
准备功能：G指令功能，指定机床的运动方式。 插补功能：包括软件粗插补和硬件精插补。 进给功能：F指令功能。
切削进给速度(mm/min) 同步进给速度(mm/r) 快速进给速度 进给倍率
主轴功能: 指令主轴转速 S指令功能，指定主轴转速(r/min, mm/min)。 转速编码，恒切削速度切削，主轴定向准停 辅助功能： M指令功能，指定主轴的起停转向（M03、M04）、冷却 泵的通和断、刀库的起停等。 刀具功能：T指令，选择刀具。 字符和图形显示功能： 显示程序、参数、补偿量，坐标位臵、故障信息等。 自诊断功能： 故障的诊断，查明故障类型及部位。
4、进给速度处理 编程指令给出的刀具移动速度是在各坐标合成方 向上的速度，进给速度处 理要根据合成速度计算 出各坐标方向的分速度。 此外，还要对机床允许的最低速度和最高速度的 限制进行判别处理，以及用软件对进给速度进行 自动加减速处理。
5、插补计算 插补就是通过插补程序在一条已知曲线的起点和 终点之间进行“数据点的密化”工作。
三. CNC系统的工作过程
基本过程： CNC装臵的工作过程是在硬件的支持下，执行软 件的过程。 通过输入设备输入机床加工零件所需的各种数据 信息，经过译码和运算处理（包括刀补、进给速 度处理、插补），将每个坐标轴的移动分量送到 其相应的驱动电路，经过转换、放大，驱动伺服 电动机，带动坐标轴运动，同时进行实时位臵反 馈控制，使每个坐标轴都能精确移动到指令所要 求的位臵。
数控技术(20秋)形考作业4
7. 目前数控机床高速主轴电机使用最多的是（）•••25分8.在G54中设置的数值是（）•••17. 逐点比较法属于（）。
•••10. 步进电机的转速与下面哪些因素无关？（）•••75分2. 逐点比较法加工圆弧，如果判别函数小于零，则当前点在（）。
•••85分4. 刀尖半径左补偿G41指令，其方向的规定是（）。
•••95分1、按照机床运动的控制轨迹分类，加工中心属于（）。
•••105分15. 下列用于数控机床检测的反馈装置中( )属于直线式位置检测装置。
•••115分9. 永磁式直流伺服电机常用的调速装置是( )•••125分15. 在数控系统中PLC控制程序实现机床的（）。
•••135分10. 位置检测装置按测量的方式分为( )•••145分1.步进电机的转速是通过改变电机的（）而实现。
•••155分4. 数控系统中逐点比较法插补的四个节拍依次是（）。
•••165分15. 一台三相反应式步进电动机，当采用三相六拍通电方式运行时，其步距角为0.75°，则转子的齿数为（）•••175分9. CNC系统的中断管理主要靠（）完成，而系统的中断结构决定了系统软件的结构。
•••185分3. G02 X20 Y20 R-10 F100；所加工的一般是（）。
•••195分9. 有关数控机床坐标系的说法，其中（）是错误的。
•••205分17. 可用于开环伺服控制的电动机是( )•••。
数控技术—第4次作业
一、单选题1.数控机床的C轴控制属于( B )。
A. 进给轴功能B. 旋转轴功能C. 主轴功能D. 辅助功能2.数控机床的恒线速度控制是控制( B )为恒速。
A. 主轴转速B. 进给速度C. 切削速度D. 同步进给速度3. 以下( D)不属于多机系统。
A. 主从结构B. 多主结构C. 分布式系统D. 单CPU系统4. 中断型结构模型的任务调度机制为( B)。
A. 优先抢占调度和循环调度B. 优先抢占调度C. 循环调度D. 优先调度5. 前后台型结构模型的任务调度机制为( A )。
A. 优先抢占调度和循环调度B. 优先抢占调度C. 循环调度D. 抢占调度6. 数控机床的同步进给控制是实现( A )。
A. 主轴转速与进给速度B.切削速度与进给速度C. 切削速度与主轴转速D. 以上都不是C装置的软件包括( B )。
A. 译码、通信、诊断和显示功能B. 管理软件和控制软件C. 插补和刀具半径补偿功能D. I/O处理、译码、位置控制功能8. 数控机床规格指标中的联动控制轴数是指数控机床能同时控制的( B )轴数。
A. 主轴B. 进给轴C. 刀库轴D. 以上都是9. 对于加工中心，一般不需要( D )。
A. 主轴连续调速功能B. 主轴定向准停功能C. 主轴恒速切削控制D. 主轴电动机四象限驱动功能10.以下说法错误的是( D )。
A. 主从结构中，从CPU无权控制和使用系统资源B. 主从结构中，多个任务可以并行执行C. 单机系统中，多任务只能采用分时共享的方式D. 单机系统不能进行并行处理二、简答题1．在数控装置的软件设计中，如何解决多任务并行处理问题？答：资源分时共享并行处理;并发处理;流水处理。
2．数控系统要进行哪些方面的数据处理？最终输出哪些控制信号？答：数控系统要处理的数据主要是G&M代码，也就是平常说的G代码，数控系统中要对其进行译码、插补，按照一定的插补周期把电机的控制信号输出给伺服驱动器。
数控机床编程技术第四章 编程中的数学处理 (2)
交点与切点类型
直线与两圆相切
第四章 数控编程坐标计算
4.1 数控编程坐标计算 1. 基点坐标计算
⑵计算实例 如图所示，试用三角函数法计算基点1、2、3、4、5点坐标
图4.2 计算基点坐标
第四章 数控编程坐标计算
4.1 数控编程坐标计算 1. 基点坐标计算
y2 80 R2 cos 80 44.338 124 .338
第四章 数控编程坐标计算
4.1 数控编程坐标计算 1. 基点坐标计算
⑵计算实例 3） 3点直线与两圆弧相切，连接切点和圆心，圆心和圆心，得到直角三 角形如图所示。
x3 120 R1 sin 120 30 sin 27.532 133 .867
第四章 数控编程坐标计算
4.1 数控编程坐标计算 1. 基点坐标计算
交点与切点类型
直线与圆弧相切
第四章 数控编程坐标计算
4.1 数控编程坐标计算 1. 基点坐标计算
交点பைடு நூலகம்切点类型
直线与圆弧相交
第四章 数控编程坐标计算
4.1 数控编程坐标计算 1. 基点坐标计算
交点与切点类型
两圆相交
第四章 数控编程坐标计算
本章小 结
本章主要介绍数控编程坐标计算知识。本章重点介绍了利用计 算机绘图软件辅助计算坐标的方法。目前主流CAD绘图软件具 有强大的功能，包括绘图、编辑、标准件等。熟练利用CAD软 件可以避免大量的复杂人工计算，操作方便，计算精度高，出 错少。
⑵计算实例 1） 1点直线与圆弧相切，连接切点和圆心，得到直角三角形如图所示。
L 802 502 62.450 x1 L cosarccos50 / 80 39.031 y1 L sin arccos 50 / 80 48.750
机床数控技术 第4版 第1章 概述
第一章 数控机床概述
辅助控制机构 进给传动机构 主运动机构
计算机数控系统
操作面板
PLC
机床 I/O 电路和装置 主轴伺服单元 主轴驱动装置
键盘
输入输出 设备
计算机 数控 装置
进给伺服单元 测量装置
进给驱动装置
机床
第一章 数控机床概述
CNC装置(CNC单元)
➢组成：计算机系统、位置控制板、PLC接口板，通讯接口 板、特殊功能模块以及相应的控制软件。
辅助控制机构 进给传动机构 主运动机构
计算机数控系统
机床 I/O 电路和装置
操作面板
PLC 主轴伺服单元 主轴驱动装置
键盘
输入输出 设备
计算机 数控 装置
进给伺服单元 测量装置
进给驱动装置
机床
第一章 数控机床概述
伺服单元、驱动装置和测量装置
伺服单元和驱动装置 ➢主轴伺服驱动装置和主轴电机 ➢进给伺服驱动装置和进给电机
➢ 数控技术（Numerical Control Technology）采用数字控 制的方法对某一工作过程实现自动控制的技术。
➢ 数控机床（Numerical Control Machine Tools）是采用数 字控制技术对机床加工过程进行自动控制的一类机床。是 数控技术典型应用的例子。
➢ 数控系统（Numerical Control System）实现数字控制的 装置。
机床数控技术
2024年5月
第一章 数控机床概述
内容提要 本章主要介绍数控技术、数控机床的基本 概念、体系结构、工作原理及分类；数控机床 的应用范围及发展动向。
2
第一章 数控机床概述
第一节 数控技术与数控机床
课题四数控车削加工编程技术
模态
切削液停止
表4-1 M功能代码一览表
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四、准备功能G代码 准备功能G代码由G后一或二位数值组成，它用来规定刀具和工件 的相对运动轨迹、机床坐标系、坐标平面、刀具补偿、坐标偏置等多种加 工操作。 （一）快速点定位指令（G00） 该指令命令刀具以点位控制方式从刀具所在点快速移动到目标位置，无运动轨迹要求，不需特别指定移动速度。 输入格式：G00 IP ； 注：1、“IP ”代表目标点的坐标，可以用X、Z、U、W表示； 2、X（U）坐标按直径值输入； 3、快速点定位时，刀具的路径通常不是直线。
四、螺纹切削指令（G32/G33） 螺纹加工的类型包括：内（外）圆柱螺纹和圆锥螺纹、单头螺纹和多头螺纹、恒螺距与变螺距螺纹。 数控系统提供的螺纹加工指令包括：单一螺纹指令和螺纹固定循环指令。前提条件是主轴上有位移测量系统。数控系统的不同，螺纹加工指令也有差异，实际应用中按所使用的机床要求编程。
考虑的因素
指令
含义
回转方向
G02
刀具轨迹按顺时针圆弧插补
G03
刀具轨迹按逆时针圆弧插补
终点位置IP
X、Z（U、W）
工件坐标系中圆弧终点的X、Z（U、W）值
从圆弧起点到圆弧中心的距离
I、K
I：圆心相对于圆弧起点在X方向的坐标增量 K：圆心相对于圆弧起点在Z方向的坐标增量
圆弧半径
R
指圆弧的半径，取小于180º的圆弧部分
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例4-6：逆时针圆弧插补。（图4-8）
图4-8 G03逆时针圆弧插补
（I、K）指令：G03 X50 Z-20 I-15 K-20 F0.5； G03 U20 W-20 I-15 K-20 F0.5； （R）指令： G03 X50 Z-20 R25 F0.5； G03 U20 W-20 R25 F0.5；
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第二节 位置检测装置
结论：相对位移量 结论：相对位移量 x 与 相位角θ 相位角θ1 呈线性关系，只要 能测出相位角θ 能测出相位角θ1 ，就可求得位移量 x 。
K— 电磁感应系数 θ1 —定尺绕组上的感应电压的相位角
根据滑尺正、余旋绕组上激磁电压Us、 Uc供电方式的不 同可构成不同检测系统————-鉴相型系统和鉴幅型系统。
信号处理装置 信号处理装置
位置检测装置
A
Z Z B B A A
后输出。输出的波形有六路：
A、 A
B、 B、 Z 、 Z
Z ……
码盘转一圈
30
其中， A 、 B、 Z 是 A、B、Z 的取反信号。
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三、脉冲编码器 三、脉冲编码器 输出信号的作用及其处理
A、B两相的作用
根据脉冲的数目可得出被测轴 的角位移； 根据脉冲的频率可得被测轴的 转速； 根据A、B两相的相位超前滞后 两相的相位超前滞后 关系可判断被测轴旋转方向。 后续电路可利用 A、B 两相的 90°相位差进行细分处理（四 倍频电路实现）。
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位置检测装置
= K Um sinθ2 cosθ1sinωt －K Um cosθ2sinωtsinθ1 = K Um sin（θ2－θ1）sinωt 结论：只要能测出 结论：只要能测出Uo与UC相位差θ 相位差θ1 ，就可求得滑尺与定尺 相 对位移量 x 。
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二. 感应同步器
在安装方面：
保证安装精度（安装面的精度、定尺与滑尺的相对位置精度、
……
第二节
接缝的调整精度） 加装防护装置（避免切屑、油污、灰尘的影响）
串联方式
n< 10
在电气方面：
要保证激磁电压波形的对称性和保真性。
位置检测装置
……
……
…… n≥ 10
……
对鉴相系统： 激磁电压的幅值、频率相等；相位差900 对鉴幅系统： 对Um sinθ2、Um cosθ2调制的精确性
2
本章将详细讨论进给伺服系统的软件硬 件结构；进给伺服系统基本功能的原理及实 现方法。
进给伺服系统
1
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数控技术
第一节 概述
一、进给伺服系统的定义及组成
⒉ 组成： 进给伺服系统主要由以下几个部分组成：位
一. 进给伺服系统的定义及组成
1 . 定义： 第一节
进给伺服系统(Feed Servo System)—— System)——以移动部 件的位置 和速度作为控制量的自动控制系统。 件的位置和 速度作为控制量的自动控制系统。
sin
cos
滑尺
14
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二. 感应同步器 分类
直线感应同步器 圆感应同步器 绝对式 增量式
二. 感应同步器 ⒉ 感应同步器的工作原理.
数控技术
第二节 位置检测装置
数控技术
感应同步器是利用励磁绕组与感应绕组间发生
第一节
RN > 10000
且
0.1mm min≤ Fmin < 1mm min
稳定性：指输出速度的波动要少，尤其是在低 稳定性：指输出速度的波动要少，尤其是在低 速时的平稳性显得特别重要。
5
概概 述述
6
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数控技术
第一节 概概 述述
数控技术
二、NC机床对数控进给伺服系统的要求
Z Z B B A A
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三. 脉冲编码器
三. 脉冲编码器
A
数控技术
数控技术
a
光电码盘随被测轴一起 转动，在光源的照射下，透过 光电码盘和光欄板形成忽明忽
90° B
第二节
A
z b a m+τ/4 节距τ
暗的光信号，光敏元件把此光 信号转换成电信号，通过信号 处理装置的整形、放大等处理
一、概 述
2. 位置检测装置的分类
按输出信号的形式分类：数字式和模拟式 按输出信号的形式分类：数字式和模拟式
第二节
能满足精度和速度的要求： 能满足精度和速度的要求：
位置检测装置分辨率应高于数控机床的分辨率（一个数量 级）； 位置检测装置最高允许的检测速度应数控机床的最高运行速 度。
按测量基点的类型分类：增量式和绝对式 按测量基点的类型分类：增量式和绝对式 按位置检测元件的运动形式分类：回转型和直线型 按位置检测元件的运动形式分类：回转型和直线型
标准型 窄长型 带型
第二节 位置检测装置
相对位移时，由于电磁耦合的变化，感应绕组中 的感应电压随位移的变化而变化，借以进行位移
绝对式 增量式
量的检测。感应同步器滑尺上的绕组是励磁绕组， 定尺上的绕组是感应绕组。
16
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二. 感应同步器 感应同步器的工作原理
定尺
二. 感应同步器 感应同步器的信号处理原理
滑尺正旋绕组上加激磁电压Us后，与之相耦合的定尺 绕组上的感应电压为： Uos=KUScosθ1 滑尺余旋绕组上加激磁电压Uc后，与之相耦合的定尺
数控技术
第二节 位置检测装置
数控技术
U0
第二节
U0
US
US UU S U
S S
滑尺
位置检测装置
绕组上的感应电压为： Uoc=KUccos（θ1+π/2） =－K Ucsinθ1
F
△t △F
F
求，即在无超调的前提下，执行部件
第一节 概概
的运动速度的建立时间 tp 应尽可能 短。 通常要求从 0→Fmax（Fmax→0），
t
其时间应小于200ms 200ms，且不能有超调， 否则对机械部件不利，有害于加工质
tp
t
述述
量。
8
7
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数控技术
第一节 概概 述述
第四章
综上所述：
对伺服系统的要求包括静态和动态特性两方面； 对高精度的数控机床，对其动态性能的要求更严。
进给伺服系统
9
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数控技术
第二节 位置检测装置
数控技术
一、概 述
1. 进给伺服系统对位置测量装置的要求
高可靠性和高抗干扰性： 高可靠性和高抗干扰性：
受温度、湿度的影响小，工作可靠，精度保持性好，抗干扰 能力强；
数控技术
二、NC机床对数控进给伺服系统的要求
第二节 进给伺服系统的位置检测装置
⒌ 能可逆运行和频繁灵活启停。 ⒍ 系统的可靠性高，维护使用方便，成本低。
一、概 述
组成：位置测量装置是由检测元件（传感器）和信号处理 组成：位置测量装置是由检测元件（传感器）和信号处理 装置组成的。 作用：实时测量执行部件的位移和速度信号，并变换成 作用：实时测量执行部件的位移和速度信号，并变换成 位置控制单元所要求的信号形式，将运动部件现实位置反馈 到位置控制单元，以实施闭环控制。它是闭环、半闭环进给 伺服系统的重要组成部分。 闭环数控机床的加工精度在很大程度上是由位置检测装 置的精度决定的，在设计数控机床进给伺服系统，尤其是高 精度进给伺服系统时，必须精心选择位置检测装置。
第二节
的角位移转换为增量脉冲形式或绝对式的代码形式。根 据内部结构和检测方式码盘可分为接触式、光电式和电
位置检测装置
磁式3种。其中，光电码盘在数控机床上应用较多，而由 霍尔效应构成的电磁码盘则可用作速度检测元件。另外， 它还可分为绝对式和增量式两种。
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z
b
a m+τ/4 节距τ 光源
信号处理装置 信号处理装置
位置检测装置
使用维护方便， 使用维护方便，适应机床工作环境； 适应机床工作环境； 成本低。 成本低。
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一、概 述
二. 感应同步器
数控技术
第二节 位置检测装置
数控技术
常用位置检测装置分类表
数字式 增量式 回转 式 直 线式
脉冲编码盘 圆光栅
1.
感应同步器的结构及分类
结构
定尺
模拟式 增量式
旋转变压器
绝对式
绝对式脉冲 编码盘
绝对式
第二节
三速圆感应 同步器
圆感应同步器 圆磁尺
节距2τ（2mm）
位置检测装置
直线光栅 激光干涉仪
多通道透射 光栅
直线感应同步 器 磁尺
三速感应同 步器 绝对磁尺
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基板(钢、铜) 绝缘粘胶 铜箔 耐切削液涂层 铝箔
1 节距（0.5mm） 4
CNC 插补 指令
置控制单元；速度控制单元；驱动元件 (电机) ；检测 与反馈单元；机械执行部件。
位置控制单元 + 位置控制调 节器 速度控制单元 +
-
速度控制 调节与驱动
机械执行部件
实际 位置 反馈
实际 速度 反馈 检测与反馈单 元
电机
概概 述述
3
4
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数控技术
二、NC机床对数控进给伺服系统的要求 1. 调速范围要宽且要有良好的稳定性(在调速范围内) 调速范围： 调速范围： 一般要求：
位置检测装置
现在商品化的感应同步器的输出大多是脉冲量，使其 能方便 地采用现代的数字处理技术
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维护简单、寿命长：非接触测量，无磨损，精度保持性好。
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