數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給伺服系統(tǒng)概述-wenkub
2023-03-10 10:06:30 本頁面
【正文】 6個齒均勻分布在圓周上，? 齒距 =360186。 最常見的一種小步距角三相反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)如圖所示。k:步進(jìn)電機(jī)的步距角越小，位置精度越高 。則每輸入一個脈沖電信號，轉(zhuǎn)子的步距角 α186。A—AB—B—BC—C—CA—A反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)工作原理1） 電機(jī)的 轉(zhuǎn)速 取決于繞組與 電源接通或斷開的變化頻率 ；2）電機(jī)的轉(zhuǎn)動 方向 取決于繞組 通電的順序 ；3）電機(jī)轉(zhuǎn)過的 角度 取決于 通電的次數(shù) 。步進(jìn)電機(jī)的種類和結(jié)構(gòu)（ 1）分類 自 80年代中期開始，以異步電機(jī)和永磁同步電機(jī)為基礎(chǔ)的交流進(jìn)給驅(qū)動得到迅速的發(fā)展，是進(jìn)給驅(qū)動的一個發(fā)展方向。實(shí)質(zhì)是交流調(diào)速電機(jī)的一種。能在較大過載轉(zhuǎn)矩下長期工作；可在低速下(1r/mm甚至 )平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)。由于電機(jī)慣性與機(jī)床傳動部件的慣量相當(dāng)，構(gòu)成閉環(huán)后易于調(diào)整。輸出轉(zhuǎn)矩大，過載能力強(qiáng)，? 主軸驅(qū)動控制機(jī)床主軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，為機(jī)床主軸提供驅(qū)動率和所需的切削力。 進(jìn)給驅(qū)動系統(tǒng)和主軸驅(qū)動系統(tǒng)? 按其控制原理和有無反饋環(huán)節(jié)分：二、數(shù)控機(jī)床伺服驅(qū)動系統(tǒng)的基本組成? 數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給伺服系統(tǒng)是由：伺服電路、伺服驅(qū)動裝置、機(jī)械傳動機(jī)構(gòu)及執(zhí)行部件組成。當(dāng)負(fù)載變化時(shí)，輸出速度應(yīng)基本不變?？焖夙憫?yīng)是伺服系統(tǒng)動態(tài)品質(zhì)的標(biāo)志之一?？焖夙憫?yīng)特性好如：數(shù)控機(jī)床的最高移動速度、跟蹤精度、定位精度等重要指標(biāo)均取決于伺服系統(tǒng)的動態(tài)與靜態(tài)性能。第四節(jié) 檢測裝置v第三節(jié) 開環(huán)步進(jìn)電機(jī)v概述 數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給伺服系統(tǒng)v第一節(jié) v第二節(jié) ? 數(shù)控進(jìn)給伺服系統(tǒng)是一種 位置控制系統(tǒng) ，分為開環(huán)、半閉環(huán)和閉環(huán)三種。達(dá)到最大穩(wěn)態(tài)速度的時(shí)間要求在 200ms以內(nèi)。系統(tǒng)可靠性要好 進(jìn)給指令 比較控制環(huán)節(jié) 驅(qū)動控制單元 執(zhí)行元件機(jī)床反饋檢測單元三、數(shù)控機(jī)床伺服驅(qū)動系統(tǒng)的分類? 按其用途和功能分為：開環(huán)控制和閉環(huán)控制進(jìn)給系統(tǒng)特點(diǎn)（ 1）開環(huán)控制系統(tǒng)① 結(jié)構(gòu)較簡單，調(diào)試、維修、使用方便、成本低② 無位置反饋環(huán)節(jié)，系統(tǒng)穩(wěn)定；③ 速度及精度較低。3? 直流中小慣量伺服電機(jī)適于數(shù)控機(jī)床對于頻繁啟動、制動，快速定位、切削的要求。在靜態(tài)和動態(tài)特性較普通直流電機(jī)所改變，早期使用；小慣量直流電機(jī)減小電樞的轉(zhuǎn)動慣量，獲得好的快速性，早期使用；永磁直流伺服電機(jī) 70年代 —80 年代中期廣泛應(yīng)用，目前還在使用；無刷直流電機(jī)：性能達(dá)到直流電機(jī)的水平，又取消換向器及電刷部件，電機(jī)壽命提高一個數(shù)量級；交流調(diào)速電機(jī) ：第二節(jié) 分類方式 具體類型按力矩產(chǎn)生的原理1）反應(yīng)式：轉(zhuǎn)子無繞組，由被激磁的定子繞組產(chǎn)生反應(yīng)力矩實(shí)現(xiàn)步進(jìn)運(yùn)行。4）電動機(jī)定子繞組每改變一次通電方式 —— 稱為一拍5）每輸入一個脈沖信號，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過的角度 —— 步距角 α186。設(shè)步進(jìn)電機(jī)的定子繞組有 m相；轉(zhuǎn)子齒數(shù)為 Z齒；通電方式系數(shù)為 k有： m相 m拍時(shí) k取 1,m相 2m拍時(shí) 設(shè)定子有 A、 B、 C三相繞組，轉(zhuǎn)子上均勻分布 40個齒，定子上每個極有 5個齒，與轉(zhuǎn)子上的齒寬和齒距相同采用單三拍運(yùn)行方式：三相六拍運(yùn)行方式：若輸入一個脈沖，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過 /16=；各相定子彼此徑向錯開1/5個齒的齒距；SB581型五定子軸向分相反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)。 步距誤差直接影響執(zhí)行部件的定位精度。單相通電時(shí)，步距誤差由定子和轉(zhuǎn)子的分齒精度和各相定子錯位角度的精度確定；單相通電的矩角特性單相通電時(shí)的電磁轉(zhuǎn)矩與失調(diào)角之間的關(guān)系稱為單相通電時(shí)的矩角特性。失調(diào)角 ?eM?eMjmax多相通電時(shí)的矩角特性，可根據(jù)單相通電的矩角特性以向量和的方式算出。AB 五、步進(jìn)電機(jī)開環(huán)進(jìn)給伺服系統(tǒng)傳動計(jì)算目的：計(jì)算齒輪傳動比 i， 確定齒數(shù) (Z Z2)， 以① 滿足脈沖當(dāng)量 δ的要求。； 滾珠絲杠的導(dǎo)程 t mm；求： 步進(jìn)電機(jī)的進(jìn)給系統(tǒng)使用齒輪傳動的作用：（ 2） 圓周進(jìn)給系統(tǒng)? 已知：脈沖當(dāng)量為 δ， 蝸桿為 Zk頭，蝸輪為 ZW點(diǎn)，則：步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動電路 步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動控制線路功能： 將具有一定頻率、一定數(shù)量和方向的進(jìn)給脈沖轉(zhuǎn)換成控制步進(jìn)電機(jī)各相定子繞組通斷電的電平信號。（ 3）加減速電路? 由同步器、可逆計(jì)數(shù)器、數(shù)模轉(zhuǎn)換電路和 RC)2） 均勻過程（ fa=fb（ 4）環(huán)形分配器常用的步進(jìn)電機(jī)的工作方式：運(yùn)轉(zhuǎn)方式 三相三拍 三相六拍 四相四拍 四相八拍 五相五拍 五相十拍拍號 ABC ABC ABCD ABCD ABCDE ABCDE1 100 100 1100 1100 11000 110002 010 110 0110 1110 01100 111003 001 010 0011 0110 00110 011004 100 011 1001 0111 10001 011105 001 1100 0011 11000 001106 101 1011 001117 100 1001 000118 1101 100119 1100 1000110 1100111 11000（ 5）功率放大器1）單電壓供電功放器缺點(diǎn)：（ 2）螺距誤差補(bǔ)償具體做法：1）安置兩個補(bǔ)償桿分別負(fù)責(zé)正誤差和負(fù)誤差的補(bǔ)償。數(shù)控機(jī)床的檢測裝置檢測裝置的作用? 數(shù)控機(jī)床對位置檢測裝置的要求1)、高的可靠性和高抗干擾性；2)、使用維護(hù)方便，適合機(jī)床運(yùn)行環(huán)境；3)、滿足精度與速度要求和機(jī)床工作行程的要求；4)、成本低；5)、便于與數(shù)控系統(tǒng)相聯(lián)。增量式測量：絕對式增量式絕對式增量式絕對值式磁尺直線感應(yīng)同步器磁尺容柵編碼尺長光柵直線干涉儀直線型多極旋轉(zhuǎn)變壓器旋轉(zhuǎn)變壓器圓感應(yīng)同步器圓磁柵編碼盤圓光柵回轉(zhuǎn)型模擬式數(shù)字式常用位置檢測元件一、旋轉(zhuǎn)變壓器旋轉(zhuǎn)變壓器結(jié)構(gòu)? 分為定子和轉(zhuǎn)子? 根據(jù)轉(zhuǎn)子繞組兩種不同的引出方式分為有刷式和無刷式兩種結(jié)構(gòu)。Vmsinωt轉(zhuǎn)子繞組感應(yīng)電動勢為VB=（角位移測量） 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)定尺滑尺：連續(xù)繞組正弦繞組余弦繞組定尺和滑尺的節(jié)距相同，標(biāo)準(zhǔn)型的感應(yīng)同步器的節(jié)距為： 2?=2mm兩相繞組在空間相差 1/2個節(jié)距工作原理n A點(diǎn)表示滑尺繞組與定尺繞組重合，定尺繞組中的感應(yīng)電勢最大?；咴谝苿右粋€節(jié)距的過程中，感應(yīng)同步器定尺繞組的感應(yīng)電
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