一、任务引入  叙述主轴编码器的工作原理及其应用。

二、任务分析  主轴编码器应用于在数控车床车螺纹时，是利用其同步脉冲作为车刀进刀点和退刀点的控制信号, 从而保证车削螺纹不会乱扣。螺纹是怎样加工的,车刀进刀点和退刀点应处在什么位置,主轴编码器有什么作用,  

三、相关知识

  1(螺纹  螺纹是在圆柱面或圆锥面上沿着螺旋线所形成的、具有相同剖面形状的连续凸起和沟槽。在圆柱表面上形成的螺纹称圆柱螺纹，在圆锥表面上形成的螺纹称圆锥螺纹。在回转体外表面上形成的螺纹称外螺纹，在回转体内表面上形成的螺纹称内螺纹。  加工螺纹的方法很多，在车床上加上螺纹时，车床通过三爪卡盘夹紧圆柱形工件，并带动它作等速旋转运动，车床进给机构带动车刀(标准螺纹车刀)沿圆柱轴线方向作等速直线运动，车刀刀尖在工件表面切削出三角形凹槽从而形成三角形螺纹。    图4-1 在车床上加工螺纹  86  φ  如图4-2所示，螺纹加工时有轨迹始点(A点，即进刀点)和轨迹终点(B点，即退刀点)。在螺纹加工轨迹中为保证螺纹的加工设置有足够的升速进刀段δ和降速退刀段δˊ，以消除伺服滞后造成的螺距误差。  L1L2  ZpOp21φφB  2δ  A  Xpδ1  图4-2 螺纹加工  2(主轴编码器的作用  主轴编码器采用与主轴同步的光电脉冲发生器，通过中间轴上的齿轮1:1地同步传动。数控车床主轴的转动与进给运动之间，没有机械方面的直接联系，为了加工螺纹，就要求3  给定进给伺服电动机的脉冲数与主轴的转速应有相对应的关系，主轴脉冲发生器起到了对主轴转动与进给运动的联系作用。  

四、任务实施  光电脉冲发生器的原理如图4-3所示。在漏光盘上，沿圆周刻有两圈条纹，外圈为圆周等分线条，例如:1024条，作为发送脉冲用，内圈仅1条。在光栏上，刻有透光条纹A、B、C，A与B之间的距离应保证当条纹A与漏光盘上任一条纹重合时，条纹B应与漏光盘上另一条纹的重合度错位1/4周期。在光栏的每一条纹的后面均安置光敏三极管一只，构成一条输出通道。  A B灯泡C  光敏管聚光镜光栏板  漏光盘  图4-3 光电脉冲发生器的原理图  87  灯泡发出的散射光线经过聚光镜聚光后成为平行光线，当漏光盘与主轴同步旋转时，由于漏光盘上的条纹与光栏上的条纹出现重合和错位，使光敏管受到光线亮、暗的变化，引起光敏管内电流大小发生变化，变化的信号电流经整流放大电路输出矩形脉冲。由于条纹A与漏光盘条纹重合时，条纹B与另一条纹错位1/4周期，因此A、B两通道输出的波形相位也相差1/4周期。  脉冲发生器中漏光盘内圈的一条刻线与光栏上条纹C重合时输出的脉冲为同步(起步，又称零位)脉冲。利用同步脉冲，数控车床可实现加工控制，也可作为主轴准停装置的准停信号。数控车床车螺纹时，利用同步脉冲作为车刀进刀点和退刀点的控制信号，以保证车削螺纹不会乱扣。  

五、知识的链接  1(数控机床对检测元件及位置检测装置的要求  (1) 数控机床对检测元件要求  检测元件是检测装置的重要部件，其主要作用是检测位移和速度，发送反馈信号。位移检测系统能够测量的最小位移量称为分辨率。分辨率不仅取决于检测元件本身，也取决于测量电路。  数控机床对检测元件的主要要求是:?寿命长，可靠性高，抗干扰能力强;?满足精度和速度要求;?使用维护方便，适合机床运行环境;?成本低;?便于与计算机联接。  不同类型的数控机床对检测系统的精度与速度的要求不同。通常大型数控机床以满足速度要求为主，而中、小型和高精度数控机床以满足精度要求为主。选择测量系统的分辨率和脉冲当量时，一般要求比加工精度高一个数量级。