對CNC加工進行直(zhi)線移(yi)(yi)動(dong)(dong)(dong)測(ce)量(liang)(liang)時(shi)一般采用直(zhi)線型(xing)檢(jian)測(ce)元件(jian)，稱(cheng)為(wei)直(zhi)接測(ce)量(liang)(liang)，所(suo)構成的(de)(de)(de)(de)位置閉(bi)(bi)環(huan)控制(zhi)稱(cheng)為(wei)全閉(bi)(bi)環(huan)控制(zhi)，其測(ce)量(liang)(liang)精度(du)主要(yao)取(qu)決于(yu)測(ce)量(liang)(liang)元件(jian)的(de)(de)(de)(de)精度(du)，不受機(ji)(ji)床(chuang)傳動(dong)(dong)(dong)精度(du)的(de)(de)(de)(de)影響，由于(yu)機(ji)(ji)床(chuang)工作臺的(de)(de)(de)(de)直(zhi)線位移(yi)(yi)與驅動(dong)(dong)(dong)電動(dong)(dong)(dong)機(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)旋(xuan)轉角(jiao)度(du)有精確(que)的(de)(de)(de)(de)比(bi)例(li)關系(xi)，因此(ci)可以(yi)采用驅動(dong)(dong)(dong)檢(jian)測(ce)電動(dong)(dong)(dong)機(ji)(ji)或絲杠旋(xuan)轉角(jiao)度(du)的(de)(de)(de)(de)方法(fa)(fa)間接測(ce)量(liang)(liang)工作臺的(de)(de)(de)(de)移(yi)(yi)動(dong)(dong)(dong)距離，這種方法(fa)(fa)稱(cheng)為(wei)間接測(ce)量(liang)(liang)，所(suo)構成的(de)(de)(de)(de)位置閉(bi)(bi)環(huan)控制(zhi)稱(cheng)為(wei)半閉(bi)(bi)環(huan)控制(zhi)。

其(qi)測(ce)(ce)量(liang)精(jing)度(du)取(qu)決于檢測(ce)(ce)元件和機(ji)床進給傳動鏈的(de)精(jing)度(du)。閉環數(shu)控(kong)機(ji)床的(de)CNC加工精(jing)度(du)在很(hen)大程度(du)上是由位置(zhi)檢測(ce)(ce)裝置(zhi)的(de)精(jing)度(du)決定(ding)的(de)，數(shu)控(kong)機(ji)床對位置(zhi)檢測(ce)(ce)元件有十(shi)分嚴格(ge)的(de)要求，其(qi)分辨率通常在0.001～0.01mm之間或者更(geng)小。

1、進給伺服(fu)系(xi)統對位置(zhi)測量裝(zhuang)置(zhi)的要求

進給伺服系統對(dui)位置測量(liang)裝(zhuang)置有很高的要求：

1）受溫(wen)度(du)、濕度(du)的影響小，工作可靠，精度(du)保持性好，抗干擾能力強。

2）能(neng)滿足(zu)精度(du)、速度(du)和測量范圍的要求。

3）使用維護方便(bian)，適應機床(chuang)工作(zuo)環境。

4）成本低。

5）易于實現高速的動態(tai)測(ce)量(liang)和處理，易于實現自動化。

位(wei)置(zhi)檢測裝置(zhi)按照(zhao)不同(tong)的(de)(de)分(fen)(fen)類(lei)(lei)方法可(ke)(ke)分(fen)(fen)成不同(tong)的(de)(de)種類(lei)(lei)。CNC加工按輸出信號的(de)(de)形(xing)式分(fen)(fen)類(lei)(lei)可(ke)(ke)分(fen)(fen)為數字式和模擬式；按測量基(ji)點的(de)(de)類(lei)(lei)型(xing)可(ke)(ke)分(fen)(fen)類(lei)(lei)為增量式和絕對式；按位(wei)置(zhi)測量元件的(de)(de)運動形(xing)式分(fen)(fen)類(lei)(lei)可(ke)(ke)分(fen)(fen)為回轉型(xing)和直線型(xing)。

2、檢測裝置故(gu)障的診斷與排除

檢測元(yuan)(yuan)件(jian)出現(xian)故障(zhang)的(de)概率與數控(kong)裝置(zhi)相比還(huan)是(shi)比較高的(de)，常常會(hui)岀(chu)現(xian)線纜損(sun)壞、元(yuan)(yuan)件(jian)污損(sun)，碰(peng)撞(zhuang)變形的(de)現(xian)象。如果懷疑是(shi)檢測元(yuan)(yuan)件(jian)的(de)故障(zhang)要首先檢查有無(wu)線纜折斷(duan)、污損(sun)、變形等，還(huan)可以通過測量其輸出來(lai)確定檢測元(yuan)(yuan)件(jian)的(de)好壞，這就要求必須熟練掌(zhang)握CNC加工(gong)檢測元(yuan)(yuan)件(jian)的(de)工(gong)作(zuo)原理及輸出信號。下(xia)面(mian)以SIEMENS系統為例進(jin)行說明。

（1）輸岀信號。SIEMENS數控系統位置(zhi)控制模塊與位置(zhi)檢測裝置(zhi)的連接關系。

增量式(shi)旋轉(zhuan)測量裝置(zhi)或直線(xian)裝置(zhi)的輸出信(xin)號有兩(liang)種(zhong)形式(shi)：第一種(zhong)是電(dian)(dian)壓或電(dian)(dian)流(liu)正弦(xian)信(xin)號，其(qi)中EXE為脈沖整形插(cha)值(zhi)器(qi)(qi)；第二種(zhong)是TTL電(dian)(dian)平信(xin)號。以HEIDENHA1N公司(si)正弦(xian)電(dian)(dian)流(liu)輸出型(xing)的光柵(zha)(zha)尺(chi)為例，該光柵(zha)(zha)由光柵(zha)(zha)尺(chi)、脈沖整形插(cha)值(zhi)器(qi)(qi)（EXE）、電(dian)(dian)纜(lan)及接插(cha)件等部(bu)件組(zu)成。

機床在CNC加工運動(dong)過程中，從(cong)掃描單(dan)元(yuan)輸(shu)出三組信(xin)號(hao)(hao)：兩(liang)(liang)組增量信(xin)號(hao)(hao)由(you)四個光電(dian)池產生(sheng)，把兩(liang)(liang)個相(xiang)差180°的(de)光電(dian)池接在一(yi)起，它們的(de)推挽(wan)就形(xing)成了相(xiang)位(wei)差90°、幅值為11μA左右(you)的(de)Ie1和(he)Ie2兩(liang)(liang)組近(jin)似(si)正(zheng)弦波，一(yi)組基(ji)準信(xin)號(hao)(hao)也由(you)兩(liang)(liang)個相(xiang)差180°的(de)光電(dian)池接成推挽(wan)形(xing)式(shi)，輸(shu)岀為一(yi)尖峰信(xin)號(hao)(hao)Ie0，其有效(xiao)分量約為5.5μA，此信(xin)號(hao)(hao)只(zhi)有經過基(ji)準標(biao)志時(shi)才產生(sheng)。所(suo)謂基(ji)準標(biao)志，是在光柵尺身外殼上(shang)裝有一(yi)塊磁鐵(tie)，在掃描單(dan)元(yuan)上(shang)裝有一(yi)只(zhi)干簧管(guan)，在接近(jin)磁鐵(tie)時(shi)，干簧管(guan)接通(tong)，基(ji)準信(xin)號(hao)(hao)才能輸(shu)出。

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