模具浇注系统的设计与加工教案

模具浇注系统的设计与加工教案（精选4篇）

1.模具浇注系统的设计与加工教案 篇一

教师姓名：孙震 授课形式：讲授 授课时数：2 授课日期及班级：06模具班

授课章节名称及教学内容：

第一章数控加工概述

第一节 数控加工的基本概念 一.数控的定义

1.首先讲数控技术：用数字化指令对机床的运动及加工过程进行控制，以实现自动运转。数控技术经历了半个世纪的发展已成为应用于当代各个领域的先进的制造技术。

形象比喻：普通机床是由人来操作，动作受人的大脑控制；数控系统相当于大脑，按照输入的指令完成各种动作。2.数控加工在模具制造中的重要性。

3.采用了数控技术的机床称为数控机床。（附带讲一下机床的概念）

二.数控机床的产生：伴随军事工业的需要{航空，舰船的螺旋桨加工}而生，是冷战的产物。1952年，第一台数控三坐标铣床诞生于美国麻省理工学院伺服机构研究所。三.中国数控机床的发展历史：

1.起步：1958年开始研制，主要以简易型为主。（清华大学）

2.发展：80年代开始，90年代走向高档化。国内主流厂商：华中，广数，北京第一机床厂。3.国内发展很快但与国外仍有不小的差距。4.在数控机床方面国外的技术封锁。

第二节数控机床的组成

一.程序载体，将程序用一定格式和代码存储在一种物质上，这种物质就是程序载体。种类：穿孔纸带{已淘汰}；

录音磁带{极少使用}； 软盘或硬盘{普遍使用}。

二.数控装置： 接受程序载体输入的控制指令，经过处理与运算后去控制机床的动作。由输入装置.输出装置.运算器.控制器与存储器组成。

1.输入装置

接受程序载体输入的代码信息，经过识别与译码之后，分别输送到相应的寄存器，作为控制与运算的原始数据。

重点讲解：“译码”。

2.控制器

接受输入装置的指令，控制运算器和输出装置，实现对机床的各种控制。

3.运算器.将输入装置送来的数据进行某种运算，并不断向输出装置送出运算结果，控制伺服系统的相应动作。

4.输出装置

根据控制器的指令，将运算器的结果输送到伺服系统。

三.伺服系统

把来自数控装置的运动指令转变成机床移动部件的运动。它包括驱动装置和执行装置两大部分。

四.机床本体

包括床身.立柱等支撑部件；冷却.润滑等辅助装置。机床本体要求具有足够的精度.刚度和抗振性。

五.反馈系统

将机床导轨和主轴移动的位移量.速度等参数检测出来，并反馈到数控装置中。数控装置将反馈回来的信息进行判断并发出相应的指令，纠正产生的误差。四.数控机床的坐标轴及运动方向

数控机床的坐标系和运动方向的规定，都是为了简化程序的编制和保证记录数据的互换性。ISO 8041-1974和我国的JB/T 3051-1999 标准都做出了统一的规定。1.坐标系和运动方向的命名原则

为使编程时能够正确确定机床的加工过程，特规定：永远假定刀具相对于静止的工件运动。2.机床坐标系

机床坐标系是机床上固有的坐标系，机床坐标轴的命名规定如下：机床的直线运动采用笛卡尔直角坐标系，其坐标轴命名为X，Y，Z。使用右手定则判断。大拇指为X轴的正向；食指指向为Y轴正向；中指指向为Z轴正向。围绕X，Y，Z各轴的回转运动及其正方向+A，+B，+C分别用右手螺旋法则判定。数控机床坐标轴的规定如下：

（1）Z轴

规定平行于机床主轴（传递切削力）的坐标轴为Z轴，取刀具远离工件的方向为Z轴正向。当机床没有主轴时（如数控龙门刨床），则Z轴垂直于工件的装卡平面。

（2）X轴

X轴为水平方向。

（3）Y轴

Y轴的运动方向根据X轴和Z轴的运动方向，按右手定则来确定。

（4）机床原点 也叫机床坐标系原点或机床零点，这个原点在机床设计.制造和调整后，便被确定下来，是一个固定的点。第三节 数控机床的分类

按照数控机床的工艺范围，大致可分为： 一.数控铣床

数控铣床在模具制造中应用相当广泛，它能够完成直线﹑斜线和曲线等轮廓的铣削加工，还可以进行孔加工和攻螺纹。按主轴的布置方式可分为立式和卧式两种。二.加工中心

在数控铣床上安装刀库和自动换刀系统之后就是加工中心。它可以对工件进行多工序加工。加工中心按主轴的布置方式可分为立式和卧式两种，简称为：“立加”和“卧加”。加工中心在模具制造中应用相当广泛。三.数控车床

.数控车床能加工轴类、盘类等回转体零件。可以自动完成内外圆柱面、圆锥面、园弧面、螺纹等切削加工，并能进行切槽、钻孔、扩孔和铰孔等工作。四.线切割机床

线切割属于特种加工类数控机床。全称为数控电火花线切割机床，它是利用电蚀原理，利用电极丝（钼丝）作为工具电极切割工件的机床。只要是导电材料，都能加工。五.电火花机床

电火花机床在模具制造中应用广泛，主要用于模具型腔的的放电加工。六.其他数控机床

如数控磨床、数控卷板机和数控折弯机等。

第四节

数控机床的发展趋势

数控机床集机械、电气、液压、气动和信息技术于一体，是衡量一个国家制造业水平的重要标志。1.提高速度和精度

提高速度和精度是提高生产率的主要手段。提高速度包括两个方面：一是提高主轴转速，二是提高进给速度，2.提高数控机床的可靠性。

课后作业：数控机床由哪几部分组成？

2.模具浇注系统的设计与加工教案 篇二

一、浇注系统设计

浇注系统是指模具中从注射机喷嘴开始到型腔为止的塑料流动通道。浇注系统设计好坏对制品性能、外观和成型难易程度影响颇大, 浇注系统的设计原则:

结合型腔的布置考虑, 尽可能采用平衡式分流道布置。尽量缩短熔体的流程, 以便降低压力损失, 缩短充模时间。浇口尺寸位置和数量的选择十分关键, 应有利于熔体的流动、避免产生湍流、涡流、喷射和蛇形流动, 并有利于排气。避免高压熔体对模具型芯和嵌件产生冲击, 防止变形和位移的产生。浇注系统凝料脱出应方便可靠, 凝料应易于和制品分离或易于切除和修整。熔接痕部位与浇口尺寸、数量及位置有直接关系, 设计浇注系统时要预先考虑到熔接痕的部位、形态以及以制品质量的影响。尽量减小因开设浇注系统而造成的塑料用量。浇注系统的模具工作表面应达到所需的硬度、精度和表面粗糙度, 其中浇注口应有IT8以上的精度要求。设计浇注系统时应考虑储存冷料的措施。应尽可能使主流道中心与模板中心重合。若无法重合也应使两者的距离尽量缩小。

二、主流道的设计:

为了使凝料顺利拔出, 主流道的小端直径D应大于注射机的喷嘴直径d, 通常为:

主流道入口的凹坑球面半径R2也应该大于注射机喷嘴球面头半径R1, 通常为:

主流道半锥角通常为锥度2°~6°, 过大会产生湍流或涡流产生空气, 过小使凝料脱模困难, 还会使充模时熔体的流动阻力过大。

主流道内壁表面粗糙度应在Ra0.8um以下, 抛光时沿轴而进行。主流道的长度L一般按模板厚度确定。为了减少熔体充模时的压力损失, 应尽可能缩短主流道的长度, L一般控制在60mm以内。

三、分流道的设计

分流道是指主流道与浇口之间的通道。其作用是使熔融塑料过渡和转向。由于圆截面加工困难。本次设计上壳采用半圆形断面分流道。根据以上原则和零件的实际情况, 决定选用双点浇口形式, 这种浇口适用于成型壳、盒、罩和容器等制品, 是应用广泛的浇口形式。它的优点为:由于浇口小, 熔体通过点浇口时流速增大, 前后压差大, 提高了充模的速度, 从而可获得外表清晰, 有光泽的制品;熔体流过点浇口时由于摩擦阻力使部分能量转变为热量, 使熔体温度略升高, 粘度下降, 改善了流动性, 这对薄壁制品是有利的;其缺点:浇口尺寸小, 充模阻力大, 对熔体粘度较高的塑料会产生充填不满的缺陷;为了取出点浇口式浇注系统凝料, 要增加一个分型面, 模具具有两个分型面的三板式结构, 结构比较复杂。

四、浇口形式

选择浇口形式应该遵循以下原则:

尽可能采用平衡式设置;型腔排列进料均衡;型腔布置和浇口开设部位力求对称, 防止模具承受偏载而产生溢料现象;确保耗料量小;不影响塑件外观, 图1。

根据以上原则和零件的实际情况, 为了使从主流道来的熔融塑料能均衡地以最短的流程到达各浇口并同时充满各型腔, 本设计上壳采用非平衡式的分流道布置形式, 下壳决定选用针点浇口进胶, 这种浇口适用于成型壳、盒、罩和容器等制品, 是应用广泛的手机成型的浇口形式。它的优点为:由于浇口小, 熔体通过点浇口时流速增大, 前后压差大, 提高了充模的速度, 从而可获得外表清晰, 有光泽的制品;熔体流过点浇口时由于摩擦阻力使部分能量转变为热量, 使熔体温度略升高, 粘度下降, 改善了流动性, 这对薄壁制品是有利的;其缺点:浇口尺寸小, 充模阻力大, 对熔体粘度较高的塑料会产生充填不满的缺陷;为了取出点浇口式浇注系统凝料, 要增加一个分型面, 模具具有两个分型面的三板式结构, 结构比较复杂。

参考文献

[1]四川大学、北京化工大学、天津轻工业学院合编.塑料成型模具[M].北京:中国轻工业出版社.2000:146-155.[1]四川大学、北京化工大学、天津轻工业学院合编.塑料成型模具[M].北京:中国轻工业出版社.2000:146-155.

[2]广东工业大学内部教材.塑料模具设计手册[Z].2005:53-58.[2]广东工业大学内部教材.塑料模具设计手册[Z].2005:53-58.

3.模具浇注系统的设计与加工教案 篇三

【关键词】顺序；注射模；热流道系统；浇口

一、介绍

浇注系统是热塑性塑料注射模中的一个至关重要的基本元素。它使熔融材料从注射剂喷嘴射出后顺利达到模具各型腔。而材料系统可以分为冷流道系统和热流道系统两种类型。

在冷流道系统中，熔融材料通过冷流道时，聚合物也会在零件中凝固，所以这些聚合物在注射过程中一定会随着零件一起被抽出。在热流道系统中，材料会沿着热流道板和热喷嘴循环流动，这就是所谓的热流道（内或外加热），它是通过电阻加热的，而原材料通过这种方式就可以保持需要的温度流过整个的流动长度。相对冷流道而言，热流道系统更昂贵和复杂，但是它也有很多的优势：浇注流道内的压力会更低；零件浇口的位置更加自由；不用设计杂质流道等等。

当我们使用常规注射时，熔融材料会从机器喷嘴自由循环，通过热流道，然后又同时或者稍微延迟一点流出热流道，经过不同的热喷嘴，然后开始填充模具。我們发现可以选择通过调整喷嘴的阀和密闭装置来修改顺序注射模里的喷嘴。通过一个合适的控制系统，这些阀在注射循环过程中的开关时间是可以控制的。这样就能实现在我们期望的时间里，材料能从喷嘴流入型腔，从而明显改善整个过程。

顺序注射成型的必要结构包括带阀和密闭装置的热流道浇注系统和控制阀开关的控制系统。这种控制系统既可以集成在注射系统里，也可以单独使用，它可以 通过液压或气压实现。因此，这种技术被用在要比传统工艺昂贵和复杂。如果浇注系统和阀控制能很好地被限定，那么通过顺序注射带来的优势，我们可以不只一次地证实顺序注射技术昂贵的成本和复杂程度。

通常，顺序注射是用来消除带有很多注射浇口的零件上的熔接线，或者是以获得充型饱满的零件。

当熔融聚合物在数个浇口的引导下流进模具时就形成了熔接线，在熔接线形成的地方，不同浇口的熔融聚合物会相互流动汇合。但是这些熔接线不是我们想要的，因为它们相互包含，也没有清晰可见的方向和比较差的机械性能。顺序注射可以通过选择每个浇口开和关的时间来控制阀口的状态。另外，通过不同的系统在注塑成型循环过程被开或关数次。为了消除由于填充带有多个浇口零件而造成的熔接线，型腔可以由单个的浇口填充，并且在熔融物从它们前面通过的时候，其余的浇口要打开。如果浇口能在塑料到达塑料它时打开的话，就可以避免流动时发生碰撞，也不会发生熔接线。

填充结果与只有一个中间浇口的填充形式的结果相似，但是压力更低，填充零件的均匀性更好。

二、顺序浇注系统和传统浇注系统的模型比较

浇口的数量与材料的流动长度直接相关。流动的长度越长，填充时所需的压力就越高。因此，确定最佳的浇口数量时，要考虑它的几何形状及尺寸，为了注射成型时保证型腔压力在允许的范围内。另外，材料的其它成型特性，比如说收缩率，就取决于型腔压力的分配。所以，在填充环节，压力必须合适地从浇口传递到零件的每一个点。通过这种方法可以控制不同尺寸的收缩率相同。

通过模拟软件，可以实现对不同浇注系统可以设计方案的分析，从而进一步明确一个或多个进浇口的位置。

1.所用的材料

被用于模拟测试的材料是聚丙烯。它是一种通常用于微小的填料充分的半结晶材料，例如用于汽车的内饰件。

2.工艺条件

为了比较所提出的不同的设计理论，我们对这种零件和材料的注射条件设立了一个统一的标准。

3. 结果分析

我们分析熔融状态的变化情况，熔接线与型腔压力水平和变化，是为了比较不同的情况下得出的结果。

4.传统浇注系统

所有的传统浇注系统都试图让每个进浇点填充得近似于零件的形状，也尽可能保证一致的填充形式，以使熔接线至少产生在不可见的区域和在零件的任意一点都能实现更好的融合。对于型腔形状很不规则，或者是零件厚度相差很大的情况，考虑到填充时的流动长度尽可能均匀地分配每个流道所必需的时间，所有的流道都必须平衡。

5.顺序注射模

顺序注射是为了实现持续填充零件，从一个浇口开始，然后当熔融物流过其它浇口之前，打开其余的阀浇口。在我们布置浇口位置时，注意到两浇口间的距离应该和侧浇口到零件一侧的距离接近。这个标准说明传统注射中浇口数量是否相同，关系到流动长度的增加。因此，在传统注射中，浇口必须被布置在不同的位置。

与传统注射相同，如果流动长度增加，型腔的最大压力也会增加。

当顺序打开阀浇口时，最大的流动速度会在最后一个阀浇口打开时出现，在这些阀浇口被打开之前，流速是最慢的。

在原料实际已经停止流动的这些浇口处，模具进浇口的压力几乎完全被传递，所以此处的压力值近似于材料到达模具入口处的压力。为了估计这种影响结果，可以采取打开后面阀门的同时，关闭另一些阀门。

通过对传统注射和顺序注射案例的比较，我们可以知道，如果两种方法入浇口的数量是一样的，那么顺序注射的流动长度会长些，而且型腔的最大压力也较高。顺序注射比传统注射更容易消除熔接痕，而且能获得更好更高的流动。

我们从中可以明白，顺序注射的优势就是可以减少熔接线甚至完全消除，并且熔融物流动更顺畅。

三、结论

为了最大限度地利用顺序注射技术，根据所用的工艺来设计浇注系统是必要的。采用传统浇注模具进行顺序注射时，型腔压力高于采用合适的顺序浇注系统。另外，传统浇注模具进行传统注射时，型腔压力高于采用合适的传统浇注系统。因此，只要设计的浇注系统的模具与所用工艺相匹配，我们就能得到最佳的结果。相反，如果我们设计模具时不顾及它是用于传统注射还是顺序注射的话，那得到的结果将不尽人意。

如果入浇口的数量相同的话，那么由于传统注射的流动长度短些，所达到的压力也会低些。为了在低于一个压力的条件下正常工作，顺序注射必须比传统注射设计更多的注射浇口。

参考文献：

[1] D. frankler，H. zawistonski.在注射模热流道.Rapra科技有限公司.2001

[2] J.罗特.特殊的注射成型方法.kunstoffe 87（1997）

[3] K. gauler.盖茨与阀门热流道系统.kunstoffe 87（1997）

[4] F. johannaber，注塑机，工业出版社，慕尼黑.1983

[5] Menges，P. mohren.如何使模具工业出版社.慕尼黑.1992

4.模具浇注系统的设计与加工教案 篇四

模具数控加工技术教案第8次课-9次课

第 八 次 课 授 课 提 纲 五、数控机床的位置检测装置 (一)对位置检测装置的要求 闭环伺服系统和半闭环伺服系统均装有位置检测装置，常用的有旋转变压器、光栅、感应同步器、编码盘等。位置检测装置的主要作用是检测位移量，并将检测的反馈信号和数控装置发出的指令信号相比较，若有偏差，经放大后控制执行部件，使其向着消除偏差的方向运动，直到偏差为零。 为提高数控机床的加工精度，必须提高测量元件和测量系统的精度。不同的数控机床对测量元件和测量系统的精度要求、允许的最高移动速度各不相同。一般要求测量元件的分辨率(测量元件能测量的最小位移量)在0.0001～ 0.01mm之内，测量精度为0.001～ 0.02mm，运动速度为0～24 m / min。 数控机床对位置检测装置的要求如下： (1)工作可靠，抗干扰性强 (2)满足精度和速度的要求 (3)便于安装和维护 (4)成本低、寿命长。 (二)常用的位置检测装置 1.旋转变压器 (1)旋转变压器的结构和工作原理 旋转变压器一般有两极绕组和四极绕组两种结构形式。两极绕组旋转变压器的定子和转子各有一对磁极，四极绕组则各有两对磁极，主要用于高精度的检测系统。除此之外，还有多极式旋转变压器，用于高精度绝对式检测系统。 在实际应用中，考虑到使用的方便性和检测精度等因素，常采用四极绕组式旋转变压器。这种结构形式的旋转变压器可分为鉴相式和鉴幅式两种工作方式。 a. 鉴相工作方式 如图2-20所示为四极旋转变压器，给定子的两个绕组分别通以同幅、同频但相位相差π/2的交流励磁电压，即: u1 s=UmSinωt u1 c=UmCosωt (2―1) 在转子绕组的其中一个绕组接一高阻抗，它不作为旋转变压器的测量输出，主要起平衡磁场的.作用，目的是为了提高测量精度。 这两个励磁电压在转子的另一绕组中都产生了感应电压，并叠加在一起，因而转子中的感应电压应为这两个电压的代数和，即： u2=ku1 s Sinθ+ku1 c Cosθ =kUmSinωt Sinθ+kUmCosωt Cosθ =kUmCos(ωt -θ) (2―2) 同理，假如转子逆向转动，可得： u2=kUmCos(ωt +θ) (2―3) 由式(2―1)和(2―2)可见，旋转变压器转子绕组中的感应电势u2与定子绕组中的励磁电压同频率，但相位不同，其差值为θ。而θ角正是被测位移，故通过比较感应电势u2 与定子励磁电压输出电压u1 c的相位，便可求出θ。 b.鉴幅工作方式 给定子的两个绕组分别通以同频率、同相位但幅值不同的交变励磁电压，即： u1 s =Us m Sinωt u1c =Uc m Sinωt (2―4) 其中，幅值分别为正弦、余弦函数，即： Us m = UmSinα Uc m = UmCosα 式中α角可改变，称为旋转变压器的电气角。 则在转子上的叠加感应电压为： u2=ku1 s Sinθ+ku1 c Cosθ =kUmSinαSinωt Sinθ+kUmCosαSinωt Cosθ =kUmCos(α-θ) Sinωt (2―5) 如果转子逆向转动，可得： u2=kUmCos(α+θ) Sinωt (2―6) 由上式(2-5)和(2-6)可得，转子感应电压的幅值随转子的偏转角θ而变化，测量出幅值即可求得转角θ。 在实际应用中，应根据转子误差电压的大小，不断修改励磁信号中的α角(即励磁幅值)，使其跟踪θ的变化。 (2)旋转变压器的应用 由于旋转变压器具有结构简单、动作灵敏、工作可靠、对环境条件要求低、输出信号幅度大、抗干扰能力强和测量精度一般等特点，所以在连续控制系统中得到普遍应用，一般用于精度要求不高的数控机床上。 2.感应同步器 感应同步器也是一种非接触电磁式测量装置，它可以测量角位移或直线位移。 感应同步器的特点是：感应同步器有许多极，其输出电压是许多极感应电压的平均值，因此检测装置本身微小的制造误差由于取平均值而得到补偿，其测量精度较高;测量距离长，感应同步器可以采用拼接的方法，增大测量尺寸;对环境的适应性较强，因其利用电磁感应原理产生信号，所以抗油、水和灰尘的能力较强;结构简单，使用寿命长且维护简单。 (1)感应同步器的结构和工作原理感应同步器测量装置分为直线式和旋转式两种。 直线式感应同步器由定尺和滑尺两部分组成，如图2-21所示。 图2-22表示了定尺绕组感应电压与定尺、滑尺之间相对位置的关系。 (2)感应同步器的工作方式 同旋转变压器工作方式相似，根据滑尺励磁绕组供电方式的不同，感应同步器的工作状态可分为相位工作方式和幅值工作方式两种情况。 ①相位工作方式(鉴相工作法) 给滑尺的正弦绕组和余弦绕组分别通以同频、同幅但相位相差 的交流励磁电压，即: 由于定尺绕组的感应电压滞后滑尺绕组的励磁电压90，当滑尺移动时，定尺绕组中产生的感应电压为: 式中, 为耦合系数; 为滑尺绕组相对于定尺绕组的空间相位角， ，其中 为滑尺相对定尺的位移量， 为节距。 应用叠加原理，定尺绕组上的感应电压为 - = 由上述分析可知，在相位工作方式中，感应输出电压是一个幅值不变的交流电压。由于耦合系数 、励磁电压幅值 以及频率 均为常数，所以定尺感应电压 只随空间相位角 的变化而变化,即定尺感应电压 与滑尺的位移值 有严格的对应关系。通过鉴别定尺感应电压相位，即可测得滑尺和定尺的相对位移量。 ②幅值工作方式(鉴幅工作方式) 给滑尺的正弦绕组和余弦绕组分别通以同频率、同相位但幅值不同的交流励磁电压，即: 其中， ， ， 为给定的电气角。 则在定尺绕组上产生的感应电压为: = 当滑尺和定尺处于初始位置时， ，则 0。 在滑尺移动过程中，在一个节距内任一 0的 点称为节距零点。当定尺、滑尺之间产生相对位移 ，即改变滑尺位置时，则 ，使得 0。令 ，此时在定尺绕组上产生的感应电压为: = 当 很小时，定尺绕组上的感应电压可以近似表示为: 又因为 ，所以定尺绕组上的感应电压又可表示为： 由上式可知，定尺绕组上的感应电压 实际上是误差电压，当滑尺位移量 很小时，误差电压幅值和 呈正比，因此可通过测量 的幅值来测定位移量 的大小。 在幅值工作方式中，每当改变一个 位移增量，就有误差电压 产生。当 超过某一预先整定的门槛电平时，就会产生脉冲信号，并以此来修正励磁信号 、，使误差信号重新降到门槛电平以下(相当节距零点)，以把位移量转化为数字量，实现了对位移的测量。 3.光栅 光栅是用于数控机床的精密检测装置，是一种非接触式测量。它是利用光学原理进行工作，按形状可分为圆光栅和长光栅。圆光栅用于角位移的检测，长光栅用于直线位移的检测。 光栅是利用光的透射、衍射现象制成的光电检测元件，它主要由光栅尺(包括标尺光栅和指示光栅)和光栅读数头两部分组成。 光栅读数头由光源、透镜、指示光栅、光敏元件和驱动线路组成，如图2-23所示。 常见光栅的工作原理是根据物理上莫尔条纹的形成原理进行工作的，这里不再详述。 光栅具有如下特点： (1)响应速度快、量程宽、测量精度高。测直线位移，精度可达0.5～3μm(300mm范围内)，分辨率可达0.1μm;测角位移，精度可达0.15″，分辨率可达0.1″，甚至更高。 (2)可实现动态测量，易于实现测量及数据处理的自动化。 (3)具有较强的抗干扰能力。 (4)怕振动、怕油污，高精度光栅的制作成本高。 4.磁栅 磁栅是一种采用电磁方法记录磁波数目的位置检测装置，其录磁和拾磁原理与普通磁带相似。在检磁过程中，磁头读取磁性标尺上的磁化信号并把它转换成电信号，然后通过检测电路将磁头相对于磁性标尺的位置送入计算机或数显装置。 磁栅按磁性标尺基体的形状可分为平面实体型磁栅、带状磁栅、线状磁栅和圆型磁栅，前三种用于直线位移测量，后一种用于角位移测量。 如图2-24所示为磁栅结构框图，它由磁性标尺、拾磁磁头和检测电路组成。 (1)磁性标尺 (2)拾磁磁头 由于用于位置检测用的磁栅要求当磁尺与磁头相对运动速度很低或处于静止时亦能测量位移或位置，所以应采用静态磁头。静态磁头又称磁通响应型磁头，它在普通动态磁头上加有带励磁线圈的可饱和铁芯，从而利用了可饱和铁芯的磁性调制的原理。静态磁头可分为单磁头、双磁头和多磁头。 磁栅与光栅相比，测量精度略低一些，但它有如下特点： (1)制作简单，安装、调整方便，成本低。磁栅上的磁化信号录制完，若发现不符合要求，可抹去重录。亦可安装在机床上再录磁，避免安装误差。 (2)磁尺的长度可任意选择，亦可录制任意节距的磁信号。 (3)耐油污、灰尘等，对使用环境要求较低。 (4)但反应速度受到限制;因磁头与磁尺有接触的相对运动产生磨损，对磁栅的使用寿命产生影响。 第 九 次 课 授 课 提 纲 第三节 数控机床的主轴驱动及其机械结构 一、主轴驱动及其控制 (一)对主轴驱动的要求 数控机床的主轴驱动是指产生主切削运动的传动，它是数控机床的重要组成部分之一。随着数控技术的不断发展，传统的主轴驱动已不能满足要求，现代数控机床对主轴驱动提出了更高的要求。 (1)数控机床主传动要有宽的调速范围及尽可能实现无级变速 (2)功率大 (3)动态响应性要好 (4)精度高 (5)旋转轴联动功能 (6)恒线速切削功能 (7)加工中心上，要求主轴具有高精度的准停控制 此外，有的数控机床还要求具有角度分度控制功能。为了达到上述有关要求，对主轴调速系统还需加位置控制，比较多的采用光电编码器作为主轴的转角检测。 (二)主轴驱动方式 数控机床的主轴驱动及其控制方式主要有四种配置方式，如图2-25所示。 (1)带有变速齿轮的主传动，如图2-25(a)所示。 (2)通过带传动的主传动，如图2-25(b)所示。 (3)用两个电动机分别驱动主轴，如图2-25(c)所示。 (4)内装电动机主轴传动结构，如图2-25(d)所示。 (三)主轴调速方法 数控机床的主轴调速是按照控制指令自动执行的，为了能同时满足对主传动的调速和输出扭矩的要求，数控机床常用机电结合的方法，即同时采用电动机和机械齿轮变速两种方法。其中齿轮减速以增大输出扭矩，并利用齿轮换挡来扩大调速范围。 1.电动机调速 用于主轴驱动的调速电动机主要有