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英文原文： C C he C of As C of in C in to of to A of in it to In to of by of in of be as of A of to in by be or an to in in as as of or as of a is to is in or in it to in as is as by NC or C on a In ,000 to a of of be to C ti of of NC of oc NC he NC in on at it is in is to in NC to of of to , be in an an be be to C be be to or of as it to of of In of is to is to a C of be of is an is to is a ac in of a 20of a 0 As as an by a is in of is to of t is a a of 44 60 to a of of as in of C as be as or of a at of 0 mm 50 mm 0 a or of is to a An 60 60 if an 500 is to a 25 mm a be mm of be by if so of be by of of to of An be to as a of to be he in of to As of do to in in of 0 is by of of in a a is 0 of is by t of a to a is or of 50 mm An in a a is to 00 mm to In is a is by ac in is to of is te a d ? 2?d ? 2c o ? be 0` to of at 中文譯文： 數(shù)字控制的發(fā) 展及數(shù)控用傳感器 第一代數(shù)控裝置采用的是真空管，繼電器及復(fù)雜的機(jī)械控制接口；第二代數(shù)控裝置則采用了小型電子管及后來(lái)的固體電路。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展， 置以歷史上最快的速度得到了發(fā)展；第三代數(shù)控裝置采用了性能好得多的集成電路。隨著計(jì)算機(jī)的硬件越來(lái)越便宜，可靠性越來(lái)越好，數(shù)控裝置制造商首次引入 術(shù)。在專(zhuān)用設(shè)備中，使用 存儲(chǔ)程序，從而使 統(tǒng)問(wèn)世。 統(tǒng)成功的應(yīng)用于幾乎每一個(gè)制造工藝，如在加工中心和車(chē)削中心上完成鉆、銑和車(chē)削加工，還應(yīng)用于玻璃切割、模型制造、電火花加工、鋼鐵廠軋軋輥磨 削、坐標(biāo)測(cè)量、電子束焊接、彎管、制圖、印刷電路板、繞線、功能測(cè)試、機(jī)器人及許多其他的工藝。 研制開(kāi)發(fā) 了一套預(yù)先編制好的子程序，叫做固定循環(huán)供日常使用，這些程序記錄了在 ，失去電后仍然保存。加工程序可以存入存儲(chǔ)器，并從存儲(chǔ)器取出指令來(lái)操作機(jī)床；除具有編輯功能外，還可避免出現(xiàn)由讀帶錯(cuò)誤所產(chǎn)生的一些問(wèn)題。 除有許多固定循環(huán)可供任選擇外，還設(shè)有顯示裝置（ 可顯示存儲(chǔ)器內(nèi)零件程序的編輯，對(duì)各種循環(huán)內(nèi)出現(xiàn)的問(wèn)題可發(fā)出報(bào)警，并能顯示幾百個(gè)診斷信息。機(jī)床的幾乎每個(gè)功能均與系統(tǒng)連在一起，操作期間可進(jìn)行監(jiān)控， 采用恒線速控制，能不斷使主保持在最佳切削轉(zhuǎn)速，從而使主軸加速時(shí)間減至最小。除傳統(tǒng)的直角座標(biāo)直線和圓弧插補(bǔ)外，還采用了極座標(biāo)和螺旋線插補(bǔ)；由編碼或內(nèi)部參數(shù)所設(shè)定的安全區(qū)域建立了電子防撞壁可防止刀具碰撞，這些特性標(biāo)志著制造和金屬切削工業(yè)水平達(dá)到了高技術(shù)。 傳動(dòng)系統(tǒng)的改進(jìn)和采用微處理機(jī)或小型計(jì)算機(jī)一樣，對(duì)系統(tǒng)是最重要。進(jìn)給傳動(dòng)通常稱(chēng)作伺服傳動(dòng)，它用電動(dòng)機(jī)和接收 動(dòng)指令的控制裝置組成。其性能如何將影響 統(tǒng)的精度，可靠性和靈活性。雖然開(kāi)環(huán)系統(tǒng)經(jīng)技術(shù)改進(jìn)后可用于連續(xù)控制系統(tǒng)，但一般仍用于簡(jiǎn)單的點(diǎn)位或定位系統(tǒng) 中。閉環(huán)系統(tǒng)比開(kāi)環(huán)系統(tǒng)更精確，更可靠，但成本也較高。盡管仍有許多 統(tǒng)采用液壓或肪沖馬達(dá)，但直流驅(qū)動(dòng)裝置已在相當(dāng)大蕩圍內(nèi)得到應(yīng)用。在多數(shù)情況下，驅(qū)動(dòng)設(shè)備是從專(zhuān)門(mén)經(jīng)營(yíng)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的制造商處購(gòu)買(mǎi)。這些永久磁鐵磁場(chǎng)的直流伺服電機(jī)轉(zhuǎn)速范圍從 3000 轉(zhuǎn) /分到 1 轉(zhuǎn) /分也不失速。這些伺服電機(jī)具有性能好，峰值轉(zhuǎn)矩慣性低等特點(diǎn)，使系統(tǒng)響應(yīng)達(dá)最佳化。大多數(shù)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)可選用晶體管化的可控硅整流器或全程放大電壓的脈寬調(diào)制。它能驅(qū)動(dòng)任何絲杠，其內(nèi)部電流環(huán)響應(yīng)快，可對(duì)扭矩－負(fù)載失調(diào)進(jìn)行可靠調(diào)整，還有一個(gè)高增益的前置放大器，可用來(lái)接高帶寬 速度環(huán)。 直流驅(qū)動(dòng)裝置加上軸的固有剛度對(duì) 統(tǒng)實(shí)現(xiàn)加減速，停止及恒速等功能是必不可少的。它還可應(yīng)用于機(jī)器人，傳送線，航模，繪圖儀等領(lǐng)域。由于這些驅(qū)動(dòng)裝置均為無(wú)級(jí)變速和全反饋，幫對(duì)各種規(guī)格的電機(jī)都可實(shí)現(xiàn)最佳控制。隨著齒輪箱和離合器的去除，第三代 統(tǒng)驅(qū)動(dòng)裝置的成本也隨之大大減小。 第四代采用微處理機(jī)的 統(tǒng)在許多情況下采用磁泡存儲(chǔ)器。磁泡是在非磁性基片上造成的磁性石晶體，大小為 2~3 微米，可用作永久性數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。雖然目前磁泡存儲(chǔ)器在大計(jì)算機(jī)中還缺乏競(jìng)爭(zhēng)力。但其價(jià)格正在接近磁盤(pán)存儲(chǔ)器。它在車(chē)間環(huán)境中 對(duì)溫度變化，防塵和防震要求低而可靠性又高，通用數(shù)字公司推薦使用磁泡存儲(chǔ)器的第四代 日立公司認(rèn)為磁泡用于數(shù)字控制（ 比較經(jīng)濟(jì)。 第四代 優(yōu)點(diǎn)是增加了零件程序存儲(chǔ)器的儲(chǔ)存量，減少了印刷電路板，可編程接口，存儲(chǔ)器快速存取，參數(shù)子程序，宏指令能力等功能。 用戶(hù)可將專(zhuān)用的固定循環(huán)直接寫(xiě)進(jìn)“用戶(hù)宏指令”中，這比通常的固定循環(huán)更經(jīng)濟(jì)，更有效?？蓪?duì)零件程序中帶 環(huán)的變量子程序進(jìn)行數(shù)學(xué)，微處理機(jī)可控制計(jì)算及運(yùn)動(dòng)指令。在加工過(guò)程中測(cè)出超差時(shí)將反饋，自動(dòng)對(duì)刀具補(bǔ)償值進(jìn)行修正以達(dá)到所要求的零件尺寸。 數(shù) 控的位置裝置反饋裝置可分為兩大類(lèi)，即旋轉(zhuǎn)型和直線型傳感器。旋轉(zhuǎn)型傳感器可直接或者經(jīng)過(guò)精密傳動(dòng)裝置與絲杠相連。這種裝置通過(guò)測(cè)定角度來(lái)間接測(cè)出刀架的位置，而進(jìn)給傳動(dòng)比與刀架的直線運(yùn)動(dòng)相同。直線型傳感器則是指示刀架的位置，其傳感器的一部分固定在機(jī)床的部件上，而另一部分裝在可動(dòng)部件上。 這種傳感器由于其緊湊性以及靈活性而廣泛用于數(shù)控機(jī)床上。主要有分解器和編碼器兩種：分解器是一種將模擬量輸入轉(zhuǎn)換成數(shù)字量輸出的傳感器；而編碼器則直接輸出數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。 結(jié)構(gòu)上與同步機(jī)相似。是一種小而簡(jiǎn)單的圓筒型交流電機(jī)， 同步機(jī)定子由三個(gè)間隔 120 度的繞組組成，而分解器定子是由兩個(gè)間隔 90 度的繞組組成。轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)候，同步機(jī)和分解器相當(dāng)于旋轉(zhuǎn)變壓器，定子和轉(zhuǎn)子間存在感應(yīng)耦合。勵(lì)磁轉(zhuǎn)子繞組時(shí)，在定子繞組中會(huì)產(chǎn)生一感應(yīng)電壓，這感應(yīng)電壓的大小與轉(zhuǎn)子線圈軸和定子線圈軸間夾角的余弦值成正比。 這種感應(yīng)同步器象一個(gè)帶多極（ 144 或 360 極）和一個(gè)轉(zhuǎn)子線圈的分解器。由于極數(shù)多，故每一轉(zhuǎn)的輸出信號(hào)大量增加（ 1/2 極數(shù)）。 這種編碼器廣泛用于數(shù)控機(jī)床的位置和運(yùn)動(dòng)的檢測(cè)元件?？煞譃樵隽烤幋a器和絕對(duì)值編碼器兩種。 光增量編 碼器由一個(gè)按一定間隔、精確刻線的玻璃盤(pán)組成。盤(pán)的直徑范圍為 60~150線數(shù)為 10~2500 條。此盤(pán)在光源和單個(gè)或多個(gè)光電極管間旋轉(zhuǎn)，刻線使光電束通或斷，將所產(chǎn)生的脈沖信號(hào)經(jīng)過(guò)放大后以矩形波的形式輸出，有 360 條刻線的編碼器沒(méi)轉(zhuǎn)產(chǎn)生 360 個(gè)脈沖，若將有 2500 條刻線的編碼器直接與一個(gè)螺距為 25沒(méi)每個(gè)脈沖使刀架移動(dòng) 通過(guò)齒條和小齒輪，精密傳動(dòng)裝置和調(diào)速皮帶等機(jī)械放大裝置來(lái)進(jìn)一步提高分辨率。用兩個(gè)軌跡的刻線就可檢測(cè)轉(zhuǎn)向，故可采用兩個(gè)光電管系統(tǒng)讀同一盤(pán)，在此情況下，兩組刻線 相位差為 90 度。將兩個(gè)軌跡來(lái)的 信號(hào)送給可區(qū)分兩種信號(hào)的方向檢測(cè)邏輯線路，并檢測(cè)其相互關(guān)系?？刹捎弥甘久}沖作為零基準(zhǔn)位，就可對(duì)軸的角度增量進(jìn)行記數(shù)。 這種傳感器的工作原理與旋轉(zhuǎn)型傳感器十分相似，由于它們是直接測(cè)量刀架位置，故不需要諸如絲杠和螺母副及傳動(dòng)裝置等精度高的中間環(huán)節(jié)，這樣就不存在由中間環(huán)節(jié)所產(chǎn)生的誤差。主要有以下幾種型式： 透明的指示光柵 R 和刻度光柵 R 的原理類(lèi)似于直線分度。兩光柵 R 間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生交替的明暗條紋（摩爾條紋）。明暗條紋的寬度為 20 微米，光電二極管用來(lái)檢測(cè)光的通斷。其電阻 隨光的強(qiáng)度而變，從而產(chǎn)生電脈沖。計(jì)數(shù)器按光柵 R 每移動(dòng) 5 或 10 微米產(chǎn)生一個(gè)計(jì)數(shù)脈沖，并對(duì)這些周期信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)，從而可確定總的行程。 它由一個(gè)通常固定在機(jī)床床身上的刻度尺和一滑尺組成，刻度尺由 250 毫米長(zhǎng)的鋼或鋁制成，外包絕緣層。波形為連續(xù)方波的線圈（周期節(jié)距一般為 2毫米）和刻度尺相連。約 100 毫米長(zhǎng)的滑尺有兩個(gè)獨(dú)立的但相同的線圈軌道，線圈軌道和面向刻度尺的表面相連。 工作時(shí)感應(yīng)同步器如一多極分解器，當(dāng)刻度尺（轉(zhuǎn)子）由交流信號(hào) 兩個(gè)滑尺（轉(zhuǎn)子）繞組由 感應(yīng)的電壓與滑尺間距的正弦和余弦成正比。若 d 為周期節(jié)距的間距，而 y 為一節(jié)距內(nèi)滑尺的位移量，則橫過(guò)滑尺繞組的端電壓： d ? 2?d ? 2c o ?滑尺線圈以相位差 90 度交替勵(lì)磁，從而可在刻度尺線圈內(nèi)產(chǎn)生與輸出信號(hào)相位差對(duì)應(yīng)的直線位移量。