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2021 OEM
传感器

禹衡光学齿轮编码器在机床主轴上的应用优势

  2021年12月29日  

  随着科技的发展,精密加工已经离我们生活越来越近,而精密加工的主要设备便是数控机床,数控机床中最重要的,要数数控车床了。在车床加工螺纹时,通过三爪卡盘夹紧圆柱形零件,主轴旋转带动零件作回转运动,车床进给机构带动车刀沿零件的轴线方向作直线运动,车刀在零件表面车出想要的螺纹。螺纹加工时有轨迹起点与轨迹终点,为保证螺纹的加工,车床会设置有升速进刀段与降速退刀段,以消除伺服滞后造成的螺距误差。

  而数控车床用编码器大多为增量式编码器,编码器安装在车床主轴上,与主轴同步旋转。增量式编码器有一零位点,每过一周反馈给系统一个脉冲信号,通过检测这个信号,车床可实现加工控制。在加工螺纹时,利用此零位信号作为车床的车刀进刀点和退刀点的控制信号,保证加工螺纹不会乱扣。

  编码器作为精密控制部件在环境适应性上有比较高的要求,因为机床在加工过程中会有高频振动。很多机床在长时间运行过程中会进行散热处理,散热用的油污难免会进到编码器里。在加工零件时由于主轴箱密封不严等原因,会有大量金属屑进到编码器部分。由于以上原因就要求编码器对冲击振动及耐油污、耐金属屑及灰尘有很高要求。

  现在机床领域常用的编码器大多是光电编码器,磁环编码器,还有近几年新兴的齿轮编码器。光电编码器在耐油污方面能力较弱,油污浸入到编码器内部会对码盘造成污染,从而影响编码器的性能,严重的可导致编码器功能丧失。磁环编码器在耐铁屑杂质方面能力较弱,由于磁环吸附铁屑的特性,长时间运转会让铁屑过多的集聚在磁环与读数头之间,从而磨损磁环与读数头,磨损过大会导致编码器的损坏。齿轮编码器是由金属齿轮(图1)与读数头(图2)两部分组成,读数头内部完全用灌封胶密封,所以齿轮编码器不怕油污。齿轮编码器与磁环编码器都是磁编码器,区别在于磁环编码器的磁场存在于整个磁环,而齿轮编码器的磁场只存在于读数头中心区域的一小部分,对于抗铁屑等杂质的能力相对来说齿轮编码器更强一些。长春禹衡光学有限公司的齿轮编码器TZM系列已在多种机床上有成功的应用,在环境适应性上已体现出强大的优势。

TZM系列齿轮编码器

  综上所述,有油污、金属屑等污染的工作环境较差的机床主轴上,齿轮编码器的适应性是最强的,未来会有更好的应用前景。

机床主轴编码器齿轮安装(左);机床主轴编码器编码器整体安装(右)

(文章作者:长春禹衡光学有限公司 徐大圣 郑伟光 董岩)

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