球感数显尺在精密机床上的应用

　　在大型企业中,机械加工占主导地位,而作为用来机械加工的机床,就更起着不可低估的作用,它的机械性能的好坏和加工精度的高低直接影响着机械加工的质量以及产品的质量。因此,机床的数控化和数显化也显得格外重要。下面谈到的是球感数显尺在现有机床上的应用。

　　1　球感数显尺的工作原理

　　球感数显尺的工作原理与电源变压器相似见图1(a)。在一般电源变压器内有两组线圈,即输入线圈和输出线圈。当输入激励磁交变电流时,在输出线圈中便得到交流输出电压。根据输入线圈和输出线圈间介质的不同(导磁率不同),输出电压的大小是不同的。

　　如果在输入线圈和输出线圈间放入导磁金属,在输出线圈中得到的电压就增大了,放入的导磁金属越多,输出的电压便越大见图1 (b)。如果把导磁金属作成圆球,由于每一个截面的金属都不相等,见图1 (c)。当线圈由位置A移到位置B时,输出电压就发生了变化,球感尺是用这一原理制成的。它是在不导磁的钢管内依次放入多个钢球,在钢管外配置输入线圈和输出线圈(即读数头)。当给输入线圈通电信号时,测量输出线圈中的电压值便可知读数头所在位置。

　　2　球感数显尺的构成

　　球感尺测量系统包括2个主要部分:读数头和测量标尺。此外,还需要标尺支架和保护装置等。如图2所示。

　　(1)读数头是个矩形铝盒,装有可在标尺上滑动的线圈绕组。为消除外界干扰,读数头内的电路是完全磁屏蔽和电绝缘的,头部的引出线装在韧性铠装电缆内。

　　(2)标尺是一根精密不锈钢管及内部封装球直径为12·7mm的镍铬钢球组成。这些球都经过认真分等,以确保钢球磁特性与尺寸的一致性。钢球的直径可以在每隔12·7mm的精确间隔内产生电量参考点。标尺两端是不同的,分别为固定端和调整端。标尺的长度通常是要超过可移动量248mm,这主要是由读数头、标尺支撑及安全边缘所造成的。

　　3　球感数显尺的安装

　　(1)读数头的安装

　　开始安装之前,必须慎重地确定机床上读数头的安装位置。应检查机床的全部位移长度,确定此位移不超过球感尺的测量长度。机床的全部位移长度包括手摇进给的任何位置,并且机床移动部分的停止点是适宜的,能够依靠电气限位开关调整。为避免对球感尺或支架造成损坏,应至少离开磁场或离开以磁场工作的显示仪表13mm。

　　(2)标尺及支撑架的安装

　　把机床移至最大行程处,装进标尺使读数头位于标尺固定端,把尺支撑架装在连接块上,一起套进标尺。尺端不超过连接块M5紧固六角螺钉的正上方,把连接块装在离读数头13mm处,检查其是否仍能光滑的通过,然后再把尺子放回去,并轻轻地拧紧,把机床移动部分移到另一端重复上述操作。