對CNC加工進行(xing)直線移(yi)動(dong)(dong)測(ce)(ce)量(liang)時一般采用直線型檢測(ce)(ce)元件，稱為直接測(ce)(ce)量(liang)，所構成的(de)(de)位(wei)置閉環(huan)控(kong)制(zhi)稱為全(quan)閉環(huan)控(kong)制(zhi)，其測(ce)(ce)量(liang)精(jing)(jing)度(du)主要取決(jue)于(yu)測(ce)(ce)量(liang)元件的(de)(de)精(jing)(jing)度(du)，不受機(ji)床(chuang)傳動(dong)(dong)精(jing)(jing)度(du)的(de)(de)影響，由于(yu)機(ji)床(chuang)工(gong)作臺的(de)(de)直線位(wei)移(yi)與驅動(dong)(dong)電動(dong)(dong)機(ji)的(de)(de)旋(xuan)轉角度(du)有精(jing)(jing)確的(de)(de)比例關系，因此可以采用驅動(dong)(dong)檢測(ce)(ce)電動(dong)(dong)機(ji)或絲杠旋(xuan)轉角度(du)的(de)(de)方法間(jian)接測(ce)(ce)量(liang)工(gong)作臺的(de)(de)移(yi)動(dong)(dong)距離，這種方法稱為間(jian)接測(ce)(ce)量(liang)，所構成的(de)(de)位(wei)置閉環(huan)控(kong)制(zhi)稱為半閉環(huan)控(kong)制(zhi)。

其測量精(jing)度取決于檢(jian)測元件(jian)和(he)機(ji)床進給傳動鏈的(de)精(jing)度。閉環數(shu)控機(ji)床的(de)CNC加工精(jing)度在(zai)很大程度上是由位(wei)置(zhi)檢(jian)測裝置(zhi)的(de)精(jing)度決定的(de)，數(shu)控機(ji)床對(dui)位(wei)置(zhi)檢(jian)測元件(jian)有(you)十(shi)分(fen)嚴格的(de)要(yao)求，其分(fen)辨率通常在(zai)0.001～0.01mm之間或者更小。

1、進給伺服(fu)系統(tong)對位置測量裝置的要(yao)求(qiu)

進給伺服系統對位置(zhi)測量裝置(zhi)有很高的要(yao)求：

1）受溫度、濕度的影響(xiang)小，工作可(ke)靠，精度保持性(xing)好，抗干(gan)擾(rao)能力強。

2）能滿足精(jing)度、速度和測量范(fan)圍的(de)要求。

3）使(shi)用(yong)維護方便(bian)，適(shi)應機床工作環境(jing)。

4）成本低。

5）易于實現高速的動態測量和處(chu)理，易于實現自動化。

位置(zhi)檢測(ce)裝置(zhi)按照不同(tong)的(de)(de)分(fen)(fen)類(lei)(lei)方法可分(fen)(fen)成不同(tong)的(de)(de)種(zhong)類(lei)(lei)。CNC加工按輸出(chu)信(xin)號的(de)(de)形(xing)式(shi)(shi)分(fen)(fen)類(lei)(lei)可分(fen)(fen)為(wei)數字(zi)式(shi)(shi)和(he)(he)模擬式(shi)(shi)；按測(ce)量基點的(de)(de)類(lei)(lei)型(xing)可分(fen)(fen)類(lei)(lei)為(wei)增量式(shi)(shi)和(he)(he)絕對式(shi)(shi)；按位置(zhi)測(ce)量元件的(de)(de)運動形(xing)式(shi)(shi)分(fen)(fen)類(lei)(lei)可分(fen)(fen)為(wei)回轉型(xing)和(he)(he)直線型(xing)。

2、檢測(ce)裝置(zhi)故障(zhang)的(de)診斷與排除

檢(jian)(jian)測(ce)元件(jian)出(chu)現(xian)故障(zhang)的(de)(de)概率與數控裝(zhuang)置相(xiang)比(bi)還是比(bi)較(jiao)高的(de)(de)，常常會(hui)岀現(xian)線(xian)纜損壞、元件(jian)污損，碰撞變形的(de)(de)現(xian)象(xiang)。如果懷疑是檢(jian)(jian)測(ce)元件(jian)的(de)(de)故障(zhang)要首(shou)先(xian)檢(jian)(jian)查有無線(xian)纜折斷、污損、變形等，還可(ke)以(yi)通過測(ce)量其輸出(chu)來確定檢(jian)(jian)測(ce)元件(jian)的(de)(de)好壞，這就要求(qiu)必須熟(shu)練掌握(wo)CNC加工檢(jian)(jian)測(ce)元件(jian)的(de)(de)工作(zuo)原理及輸出(chu)信(xin)號。下面以(yi)SIEMENS系統(tong)為例進行說明。

（1）輸(shu)岀信號(hao)。SIEMENS數控系統位置(zhi)控制(zhi)模(mo)塊與(yu)位置(zhi)檢測裝置(zhi)的連接關系。

增量(liang)式旋轉測量(liang)裝置或直線裝置的輸出(chu)(chu)信號有(you)兩種形式：第一種是(shi)電(dian)壓或電(dian)流(liu)(liu)正(zheng)弦信號，其(qi)中(zhong)EXE為(wei)脈沖(chong)(chong)整形插值(zhi)器(qi)；第二種是(shi)TTL電(dian)平信號。以(yi)HEIDENHA1N公(gong)司正(zheng)弦電(dian)流(liu)(liu)輸出(chu)(chu)型(xing)的光(guang)柵(zha)(zha)(zha)尺為(wei)例(li)，該光(guang)柵(zha)(zha)(zha)由(you)光(guang)柵(zha)(zha)(zha)尺、脈沖(chong)(chong)整形插值(zhi)器(qi)（EXE）、電(dian)纜及接插件(jian)等部件(jian)組成。

機床(chuang)在(zai)CNC加工(gong)運動過程中，從(cong)掃描(miao)單元輸(shu)出三組信(xin)(xin)號(hao)：兩組增量(liang)信(xin)(xin)號(hao)由(you)四個光電池產生(sheng)(sheng)，把兩個相差(cha)180°的(de)光電池接(jie)在(zai)一(yi)起，它們的(de)推挽就形成了相位差(cha)90°、幅值(zhi)為11μA左(zuo)右的(de)Ie1和(he)Ie2兩組近似(si)正弦波(bo)，一(yi)組基(ji)(ji)準信(xin)(xin)號(hao)也由(you)兩個相差(cha)180°的(de)光電池接(jie)成推挽形式(shi)，輸(shu)岀為一(yi)尖峰信(xin)(xin)號(hao)Ie0，其有(you)效分量(liang)約(yue)為5.5μA，此信(xin)(xin)號(hao)只有(you)經(jing)過基(ji)(ji)準標志時才產生(sheng)(sheng)。所謂(wei)基(ji)(ji)準標志，是在(zai)光柵尺(chi)身外殼(ke)上裝(zhuang)有(you)一(yi)塊磁鐵，在(zai)掃描(miao)單元上裝(zhuang)有(you)一(yi)只干(gan)簧(huang)管，在(zai)接(jie)近磁鐵時，干(gan)簧(huang)管接(jie)通，基(ji)(ji)準信(xin)(xin)號(hao)才能輸(shu)出。

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