數(shù)控機(jī)床的伺服系統(tǒng)和常用驅(qū)動(dòng)元件-全文預(yù)覽
【正文】 )的順序通電，稱(chēng)三相單雙六拍工作方式。 角位移 ∝ 脈沖個(gè)數(shù) 轉(zhuǎn)速 ∝ 脈沖頻率 轉(zhuǎn)向與分配脈沖的相序有關(guān) 分類(lèi) 按轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生的工作原理分： 反應(yīng)式 和 勵(lì)磁式 按輸出力矩大小分： 伺服步進(jìn)電機(jī)和 功率步進(jìn)電機(jī) 按勵(lì)磁組數(shù)分： 三相 、四相、五相、六相步進(jìn)電機(jī)結(jié)構(gòu)及工作原理 —— 以 三相反應(yīng)式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)為例 由定子、定子繞組和轉(zhuǎn)子組成 。在數(shù)控機(jī)床上常用的電機(jī)有：圖 44 數(shù)控機(jī)床驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的常用種類(lèi)一、步進(jìn)電動(dòng)機(jī) 步進(jìn)電機(jī)流行于 70年代，該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、控制容易、維修方便。因此，其精度較閉環(huán)差。w 該系統(tǒng)主要用于精度要求很高的鏜銑床、超精車(chē)床、超精磨床以及較大型的數(shù)控機(jī)床等。一般用于經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床。4. 負(fù)載特性硬n 在系統(tǒng)負(fù)載范圍內(nèi)，當(dāng)負(fù)載變化時(shí)，輸出速度的變化△ F盡可能小，且 △ t盡可能短 t F △ t △ F四、 進(jìn)給伺服系統(tǒng)的類(lèi)型1. 開(kāi)環(huán)數(shù)控系統(tǒng)w 沒(méi)有位置測(cè)量裝置，信號(hào)流是單向的（數(shù)控裝置 → 進(jìn)給系統(tǒng)），故系統(tǒng)穩(wěn)定性好 。電能 →機(jī)械能功率放大和速度調(diào)節(jié)檢測(cè)和反饋特點(diǎn)（ 與主運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)比較）：q 功率相對(duì)較小；q 控制精度要求高；q 控制性能要求高，尤其是動(dòng)態(tài)性能。進(jìn)給伺服系統(tǒng) —— 以機(jī)械 位移 為直接控制目標(biāo) ,保證加工輪廓 .主軸伺服系統(tǒng) —— 以 速度 控制為主，提供切削轉(zhuǎn)矩和功率 . 當(dāng)有螺紋加工、準(zhǔn)停和恒線速加工時(shí)主軸有位置控制要求 . 由伺服電動(dòng)機(jī)、伺服驅(qū)動(dòng)裝置、位置檢測(cè)裝置等組成。位置控制調(diào)節(jié)器速度控制調(diào)節(jié)與驅(qū)動(dòng)檢測(cè)與反饋單元位置控制單元 速度控制單元++ 電機(jī)機(jī)械執(zhí)行部件CNC插補(bǔ)指令實(shí)際位置反饋實(shí)際速度反饋1. 輸出位置精度要高2. 響應(yīng)快且無(wú)超調(diào)三、 NC機(jī)床對(duì)數(shù)控進(jìn)給伺服系統(tǒng)的要求 t F tptp 應(yīng)盡可能短3. 調(diào)速范圍要寬且要有良好的穩(wěn)定性n 調(diào)速范圍 ：n 一般要求：n n 穩(wěn)定性 ：指輸出速度的波動(dòng)要少。n 這類(lèi)系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作穩(wěn)定、調(diào)試方便、維修簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)，在精度和速度要求不高、驅(qū)動(dòng)力矩不大的場(chǎng)合得到廣泛應(yīng)用。 w 由于位置環(huán)內(nèi)的許多機(jī)械傳動(dòng)環(huán)節(jié)的摩擦特性、剛性和間隙都是非線性的，故很容易造成系統(tǒng)的不穩(wěn)定，使閉環(huán)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝和調(diào)試都相當(dāng)困難。w 由于絲杠的螺距誤差和齒輪間隙引起的運(yùn)動(dòng)誤差難以消除。 數(shù)控機(jī)床的驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī) 電機(jī)是伺服系統(tǒng)的動(dòng)力部件，提供運(yùn)動(dòng)所需的動(dòng)力。 當(dāng)輸入一個(gè)電脈沖時(shí)，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)軸就轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)相應(yīng)的角度，該角度稱(chēng)為 步距角 。 由于在步進(jìn)電機(jī)工作過(guò)程中始終保持有一相定子繞組通電，所以工作比較平穩(wěn)。 由于電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)中始終有一相定子繞組通電，運(yùn)轉(zhuǎn)也比較平穩(wěn)。或 176。3．步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的特點(diǎn) （ 1）轉(zhuǎn)子的角位移和轉(zhuǎn)速?lài)?yán)格地與輸入脈沖的數(shù)量和脈沖頻率成正比，改變通電順序可改變步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)向。 步進(jìn)電機(jī)的主要特性 (1)步距角 α及其步距誤差 指每輸入一個(gè)脈沖信號(hào)，轉(zhuǎn)子應(yīng)轉(zhuǎn)過(guò)角度的理論值。、 1． 5176。 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)一轉(zhuǎn)內(nèi)各實(shí)際步距角與理論步距角之間存在誤差，誤差的最大值定為 步距誤差 。 靜態(tài)電磁轉(zhuǎn)矩失調(diào)角靜態(tài)矩角特性 —— T隨 θ的變化曲線。TT（ 4）連續(xù)運(yùn)行頻率 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)以后，其運(yùn)行速度能跟蹤指令脈沖頻率連續(xù)上升而不丟步的最高工作頻率。 該特性上每一個(gè)頻率對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)矩稱(chēng)為動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)矩。 （ 2）根據(jù)機(jī)床的加工精度要求，選擇進(jìn)給軸的脈沖當(dāng)量，如 。）；δ—— 脈沖當(dāng)量（ mm/脈沖）； h—— 絲杠螺距（ mm）根據(jù)所要求的脈沖當(dāng)量 δ，齒輪減速比 i=Z1/Z2的計(jì)算：P120n 傳動(dòng)比選擇：n 齒輪傳動(dòng)副降速比 i=Z1/Z2與 α、 ? 、 h之間有如下關(guān)系：n 例： ? = h = 6 mm α= 176。1．伺服電動(dòng)機(jī)的性能（ 1）能夠平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)矩波動(dòng)要小，低速無(wú)爬行現(xiàn)象。（ 4）伺服電動(dòng)機(jī)應(yīng)具有頻繁啟動(dòng)、制動(dòng)和正、反轉(zhuǎn)的能力。這種方法由于激磁回路的電感較大，導(dǎo)致調(diào)速的快速性變差，但速度調(diào)節(jié)容易控制，用于數(shù)控機(jī)床主傳動(dòng)調(diào)速。 (2) 大慣量寬調(diào)速直流伺服電機(jī) 轉(zhuǎn)子直徑較大、力矩大，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量大，且能夠在較大過(guò)載轉(zhuǎn)矩時(shí)長(zhǎng)時(shí)間地
教學(xué)課件相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1