编码器在数控机床中的应用

1、位移测量

编码器在数控机床中用于工作台或刀架的直线位移测量时有两种安装方式：

一是和伺服电动机同轴连接在一起（称为内装编码器），伺服电动机再和滚珠丝杠联接，编码器在进给传动链的前端，如图1（a）所示；二是编码器连接在滚珠丝杠末端（称为分立编码器），如图1（b）所示。由于后者包含的进给传动链误差比前者多，因此在半闭环伺服系统中，后者的位置控制精度比前者高。

2、主轴同步控制（synchronous control）

所谓同步控制是指主轴旋转与坐标轴进给的同步的控制，如螺纹切削、刚性攻丝等。此时机床控制面板上的主轴倍率开关、进给倍率开关等一定要失效。

．保证螺纹导程（lead，单头螺纹时，导程即为螺距）。通过对编码器输出脉冲的计数，保证主轴每转一周，刀具准确地移动一个导程CNC系统根据编程的主轴转速S和螺纹导程L（式1）算出进给速度F。

3、保证重复切削不乱牙。一般的螺纹加工要经过几次切削才能达到要求的螺纹深度，每次设定一个固定的吃刀量时，开始进刀的位置必须相同，即保证刀具是在工件圆周上的同一点切入工件。为了保证重复切削不乱牙，数控系统在接收到光电编码器的1转信号脉冲后才开始螺纹切削的计算。螺纹切削指令为G33

4、刚性攻丝（rigid tapping）。主轴控制回路为位置闭环控制，主轴电机的旋转与攻丝轴（Z轴）进给完全同步。刚性攻丝方式下，直接使用与刀柄刚性连接的丝锥，从而实现高速高精度攻丝

5、恒线速控制（Constant Surface Speed）

车床或磨床进行端面或锥形面切削时，为了使加工表面粗糙度保持一定的数值，要求刀具与工件接触点的线速度为恒值。恒线速切削指令为G96

6、主轴定向控制（spindle orientation）

通过安装在主轴或主轴电动机上的编码器，实现加工中心自动换刀或精镗孔退刀时的主轴定向控制。

在加工中心中，切削转矩通常是通过主轴上的端面键和刀柄上的键槽来传递的，因此每一次自动换刀时，都必须使刀柄上的键槽对准主轴的端面键，使机床换刀能够顺利进行，这就是主轴定向（也称为主轴准停）