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普通車床編碼器的選用與安裝——（一）

日期：2010年01月08　來源：沈陽第一機(jī)床廠　關(guān)鍵字：普通車床
    機(jī)床能否進(jìn)行螺紋加工是主軸部分?jǐn)?shù)控化改造的重要內(nèi)容。普通車床傳統(tǒng)車床加工螺紋時，往往是通過交換齒輪組來完成的，加工不同的螺紋則需不同的交換齒輪組，加工中心操作起來十分麻煩。改造后的車床已拆掉原交換齒輪系統(tǒng)，將主軸箱與進(jìn)給箱之間的傳動鏈切斷，車床主運(yùn)動和進(jìn)給運(yùn)動相獨(dú)立，但是為了使改造后的車床能適應(yīng)加工螺紋的工藝要求，必須把主軸運(yùn)動和進(jìn)給運(yùn)動聯(lián)系起來，普通車床光電編碼器(即光電碼盤)就是起這種聯(lián)系作用的。
    在經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床上加工螺紋或絲杠時，需要配置光電編碼器作為車床主軸位置信號的反饋元件。它與車床主軸同步轉(zhuǎn)動，發(fā)出主軸轉(zhuǎn)角位置變化信號輸送到數(shù)控系統(tǒng)，數(shù)控系統(tǒng)按照所需加工的螺距進(jìn)行計算處理，加工中心從而控制機(jī)床步進(jìn)電動機(jī)，實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確加工螺紋的目的。所以在C6132數(shù)控化改造設(shè)計中，主傳動系統(tǒng)中加裝一個光電編碼器。
    脈沖編碼器工作原理
    脈沖編碼器是一種旋轉(zhuǎn)式脈沖發(fā)生器，它把機(jī)械轉(zhuǎn)角變成電脈沖，是一種常用的角位移傳感器。編碼盤按一定的編碼形式，如二進(jìn)制編碼、二一十進(jìn)制編碼等，將一個圓盤分成若干等份，普通車床并利用電子、光電或電磁器件，把代表被測位移的各等份上的數(shù)碼轉(zhuǎn)換成便于應(yīng)用的二進(jìn)制或其他表達(dá)方式。脈沖編碼器分為光電式、加工中心接觸式和電磁感應(yīng)式三種。光電式脈沖編碼器精度與可靠性優(yōu)于其他兩種，數(shù)控機(jī)床上用光電式脈沖編碼器。
    光電式脈沖編碼器(即光電碼盤)根據(jù)其編碼方式的不同，分為絕對式編碼盤和增量式編碼盤。絕對式編碼盤能夠直接給出對應(yīng)于每個轉(zhuǎn)角位置的二進(jìn)制數(shù)碼，便于計算機(jī)處理，但其結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，光源壽命較短；而增量式編碼器結(jié)構(gòu)簡單，價格低，精度易于保證，體積小、質(zhì)量輕、力矩小、多脈沖、承載能力強(qiáng)、可靠性高、壽命長等特點(diǎn)，目前廣泛應(yīng)用。因此，在改造設(shè)計中結(jié)合CSK980TA數(shù)控系統(tǒng)選用增量式編碼盤。
    增量式光電編碼器有A相、B相普通車床、C相三條光柵。E為等階距透光窄縫圓盤，  Q1、口：為發(fā)光光源，DA＼DB＼Dc為受光元件，0，、D，錯開90’。當(dāng)圓盤旋轉(zhuǎn)一個階距時，得到光電波形輸出加工中心；經(jīng)放大整形，得到方波。利用A、B的相位關(guān)系可以判別主軸工件的旋轉(zhuǎn)方向。C相為基準(zhǔn)脈沖，編碼器旋轉(zhuǎn)一周，C相產(chǎn)生一個脈沖。
    車削螺紋時的傳動路線：主軸一齒輪副一脈沖發(fā)生器一數(shù)控裝置一步進(jìn)電動機(jī)一縱橫向進(jìn)給機(jī)構(gòu)。編碼器與主軸同步旋轉(zhuǎn)，同時發(fā)出與主軸相對應(yīng)的脈沖信號，控制刀架向Z方向進(jìn)給運(yùn)動。車床要切削出合格的螺紋，必須保證工件轉(zhuǎn)一圈，車刀沿Z方向進(jìn)給一個螺距戶。加工中心編碼器與主軸及工件同步轉(zhuǎn)動，編碼器的A、普通車床C信號與數(shù)控系統(tǒng)的計數(shù)器連接。車螺紋時，主軸轉(zhuǎn)一圈，編碼器C相產(chǎn)生一個脈沖信號，在每次開始進(jìn)刀切削前，掃描C相脈沖信號。C相信號(原點(diǎn)信號)到來時開始切削，否則等待。

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