隨著科技的發(fā)展，精密加工已經(jīng)離我們生活越來越近，而精密加工的主要設(shè)備便是數(shù)控機(jī)床，數(shù)控機(jī)床中最重要的，要數(shù)數(shù)控車床了。在車床加工螺紋時，通過三爪卡盤夾緊圓柱形零件，主軸旋轉(zhuǎn)帶動零件作回轉(zhuǎn)運(yùn)動，車床進(jìn)給機(jī)構(gòu)帶動車刀沿零件的軸線方向作直線運(yùn)動，車刀在零件表面車出想要的螺紋。螺紋加工時有軌跡起點與軌跡終點，為保證螺紋的加工，車床會設(shè)置有升速進(jìn)刀段與降速退刀段，以消除伺服滯后造成的螺距誤差。

　　而數(shù)控車床用編碼器大多為增量式編碼器，編碼器安裝在車床主軸上，與主軸同步旋轉(zhuǎn)。增量式編碼器有一零位點，每過一周反饋給系統(tǒng)一個脈沖信號，通過檢測這個信號，車床可實現(xiàn)加工控制。在加工螺紋時，利用此零位信號作為車床的車刀進(jìn)刀點和退刀點的控制信號，保證加工螺紋不會亂扣。

　　編碼器作為精密控制部件在環(huán)境適應(yīng)性上有比較高的要求，因為機(jī)床在加工過程中會有高頻振動。很多機(jī)床在長時間運(yùn)行過程中會進(jìn)行散熱處理，散熱用的油污難免會進(jìn)到編碼器里。在加工零件時由于主軸箱密封不嚴(yán)等原因，會有大量金屬屑進(jìn)到編碼器部分。由于以上原因就要求編碼器對沖擊振動及耐油污、耐金屬屑及灰塵有很高要求。

　　現(xiàn)在機(jī)床領(lǐng)域常用的編碼器大多是光電編碼器，磁環(huán)編碼器，還有近幾年新興的齒輪編碼器。光電編碼器在耐油污方面能力較弱，油污浸入到編碼器內(nèi)部會對碼盤造成污染，從而影響編碼器的性能，嚴(yán)重的可導(dǎo)致編碼器功能喪失。磁環(huán)編碼器在耐鐵屑雜質(zhì)方面能力較弱，由于磁環(huán)吸附鐵屑的特性，長時間運(yùn)轉(zhuǎn)會讓鐵屑過多的集聚在磁環(huán)與讀數(shù)頭之間，從而磨損磁環(huán)與讀數(shù)頭，磨損過大會導(dǎo)致編碼器的損壞。齒輪編碼器是由金屬齒輪(圖1)與讀數(shù)頭(圖2)兩部分組成，讀數(shù)頭內(nèi)部完全用灌封膠密封，所以齒輪編碼器不怕油污。齒輪編碼器與磁環(huán)編碼器都是磁編碼器，區(qū)別在于磁環(huán)編碼器的磁場存在于整個磁環(huán)，而齒輪編碼器的磁場只存在于讀數(shù)頭中心區(qū)域的一小部分，對于抗鐵屑等雜質(zhì)的能力相對來說齒輪編碼器更強(qiáng)一些。長春禹衡光學(xué)有限公司的齒輪編碼器TZM系列已在多種機(jī)床上有成功的應(yīng)用，在環(huán)境適應(yīng)性上已體現(xiàn)出強(qiáng)大的優(yōu)勢。

TZM系列齒輪編碼器

　　綜上所述，有油污、金屬屑等污染的工作環(huán)境較差的機(jī)床主軸上，齒輪編碼器的適應(yīng)性是最強(qiáng)的，未來會有更好的應(yīng)用前景。

機(jī)床主軸編碼器齒輪安裝（左）；機(jī)床主軸編碼器編碼器整體安裝（右）

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