數(shù)控機(jī)床的伺服驅(qū)動(dòng)與監(jiān)測(cè)(存儲(chǔ)版)
【正文】 去處不可粘性的溶液中按時(shí)浸透，再用丙酮和水等清洗后干燥備用。并可用儀器測(cè)出軟帶導(dǎo)軌的實(shí)際摩擦系數(shù)。可對(duì)定子鐵心直接冷卻，散熱效果好，因而傳動(dòng)機(jī)械部分的熱量少，提高了整個(gè)系統(tǒng)的可靠性。通常要求檢測(cè)元件的分辨度（即檢測(cè)的最小位移量）在~，測(cè)量精度在177。 ? （ 2）數(shù)字式測(cè)量和模擬式測(cè)量 數(shù)字式測(cè)量是將被測(cè)量以數(shù)字形式表示。 (4)直接測(cè)量和間接測(cè)量 直接測(cè)量是將檢測(cè)裝置直接安裝在執(zhí)行部件上，測(cè)量直線位移量，常用光柵，感應(yīng)同步器等檢測(cè)裝置。有刷旋轉(zhuǎn)變壓器，轉(zhuǎn)子繞組接至 環(huán)，由電刷引出輸出電壓。 二 、 旋轉(zhuǎn)變壓器 ? 旋轉(zhuǎn)變壓器，又稱分解器。模擬式測(cè)量的特點(diǎn)是： ，無(wú)須變換； 。而增量測(cè)量方式檢測(cè)的是相對(duì)位移量，有多個(gè)測(cè)量基準(zhǔn)，任何一個(gè)對(duì)中點(diǎn)都可作為測(cè)量起點(diǎn)，因而檢測(cè)裝置比較簡(jiǎn)單，在輪廓控制數(shù)控機(jī)床上大都采用這種測(cè)量方式。為此，對(duì)位置檢測(cè)裝置提出如下要求： (1) 在機(jī)床工作臺(tái)移動(dòng)范圍內(nèi)，能滿足精度和速度的要求。定子省去了鑄造件殼體，結(jié)構(gòu)緊湊，質(zhì)量小。然后檢查動(dòng)靜導(dǎo)軌的接觸精度，讓導(dǎo)軌副對(duì)研或機(jī)械加工，并刮削到接觸面的斑點(diǎn)符合要求（著色點(diǎn)面積達(dá) 50%以上）為止。對(duì)磨導(dǎo)軌面硬度要求在 25HRC以上。 ? 貼塑導(dǎo)軌的其他性能 TurciteB軟帶粘結(jié)剪切強(qiáng)度高達(dá)7Mpa；彈性模量小于金屬材料，可防止振動(dòng)，減少噪音；導(dǎo)軌副的磨損量小，若采用定時(shí)定量潤(rùn)滑，可進(jìn)一步提高導(dǎo)軌的使用壽命。在設(shè)計(jì)機(jī)床導(dǎo)軌尺寸時(shí)，應(yīng)根據(jù)滑動(dòng)速度 v與比壓 p之值按圖 728所示 pv線圖選取，使 p與 v的交點(diǎn)處于曲線的下方。 2) 動(dòng)、靜摩擦系數(shù)相近 運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性和爬行性能較鑄鐵導(dǎo)軌副好。這種電源的電動(dòng)機(jī)繞組不需串聯(lián)電阻，電源功耗小，電流波形得到了很大改善矩平特性很好。為了提高步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的動(dòng)態(tài)特性，必須使電流波形前后沿更陡些。在以計(jì)算機(jī)為控制核心的經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床中采用軟件進(jìn)行脈沖分配已形成趨勢(shì)。 步序 導(dǎo)電相 工作狀態(tài) 數(shù)值（ 16進(jìn)制） 程序的數(shù)據(jù)表 正轉(zhuǎn) 反轉(zhuǎn) C B A TAB A 0 0 1 01H TAB0 DB01H A B 0 1 1 03H DB03H B 0 1 0 02H DB02H B C 1 1 0 06H DB06H C 1 0 0 04H DB04H C A 1 0 1 05H TAB5 DB05H ? 把表中的數(shù)值按順序存入內(nèi)存的 EPROM中，并分別設(shè)定表頭的地址為 TAB0。 CMOS集成脈沖分配器也有不同型號(hào)，例如 CH250型用來(lái)驅(qū)動(dòng)三相步進(jìn)電動(dòng)機(jī)，封裝形式為本 16腳直插式。/176。請(qǐng)選用步進(jìn)電動(dòng)機(jī)。 （ 2）脈沖頻率很高 這時(shí)脈沖間隔短，在前一步還沒(méi)有振蕩結(jié)束，后一個(gè)脈沖就已經(jīng)來(lái)臨，使步進(jìn)電動(dòng)機(jī)連續(xù)平滑的轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)速比較穩(wěn)定，如圖 68所示。它比起動(dòng)頻率大得多。不同相數(shù)的步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩不同，一般相數(shù)越多，拍數(shù)越多，則氣動(dòng)轉(zhuǎn)矩越大。 T=Tm *sinθe ?當(dāng) Θe=+п /2時(shí)， T為最大靜轉(zhuǎn)矩，它表示步進(jìn)電動(dòng)機(jī)所能承受的最大靜態(tài)轉(zhuǎn)矩 Tmax。它的值越小，就表示精度越高。/176。反應(yīng)式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)應(yīng)用普遍，結(jié)構(gòu)也簡(jiǎn)單，是我們分析的重點(diǎn)對(duì)向。給一個(gè)電脈沖信號(hào)，步進(jìn)電動(dòng)機(jī)就回轉(zhuǎn)一個(gè)固定的角度，稱為一步，所以稱為步進(jìn)電動(dòng)機(jī)。 伺服電動(dòng)機(jī)是伺服系統(tǒng)的重要驅(qū)動(dòng)元件。精密加工的數(shù)控機(jī)床要求定位和輪廓切削精度都比較高，一般允許偏差在~，甚至到 。 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 ? 在前向控制通道的基礎(chǔ)上在加上直接檢測(cè)最終輸出的反饋控制通道就形成了閉環(huán)控制的伺服系統(tǒng)。 ? 伺服系統(tǒng)的控制方法主要分為開(kāi)環(huán)、閉環(huán)和半閉環(huán)三種控制方法。數(shù)控機(jī)床伺服系統(tǒng)主要有兩種：一種是進(jìn)給伺服系統(tǒng)，它控制機(jī)床各坐標(biāo)軸的切削進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，以直線運(yùn)動(dòng)為主；另一種是主軸伺服系統(tǒng)，它控制主軸的切削運(yùn)動(dòng)，以旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)為主。由步進(jìn)電動(dòng)機(jī)直接驅(qū)動(dòng)滾珠絲桿副的結(jié)構(gòu)就是開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)的實(shí)例。數(shù)控機(jī)床的最高移動(dòng)速度，跟蹤速度，定位精度等重要的指標(biāo)都取決于伺服系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)和靜態(tài)特性。較為先進(jìn)的機(jī)床可以獲得更大的調(diào)速范圍。交流調(diào)速電動(dòng)機(jī)是機(jī)床進(jìn)給驅(qū)動(dòng)的一個(gè)方向。以后其積累誤差為“ 0”。定子上有 A、B、 C三對(duì)磁極，在相對(duì)應(yīng)的磁極上繞有 A、 B、 C三向控制繞組。、 3176。累積誤差是指轉(zhuǎn)子從任意位置開(kāi)始，經(jīng)過(guò)任意步后，轉(zhuǎn)子的實(shí)際轉(zhuǎn)角與理論轉(zhuǎn)角之間的最大值。 ? 當(dāng)多相通電時(shí)，矩角特性可由單項(xiàng)矩角特性以矢量和的方式算出，當(dāng)繞組數(shù)大于 3時(shí)，多相通電多數(shù)能提高靜態(tài)轉(zhuǎn)矩（見(jiàn)表 62）。 起動(dòng)頻率和起動(dòng)特性 ?起動(dòng)頻率是指步進(jìn)電動(dòng)機(jī)不失步起動(dòng)所能施加的最高控制脈沖頻率。 頻率選擇時(shí)因滿足下式 ft≥[fop] (64) ?式中 ft—— 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)極限起動(dòng)頻率； [fop]—— 要求步進(jìn)電動(dòng)機(jī)最高起動(dòng)頻率。一般不允許步進(jìn)電動(dòng)機(jī)在共振頻率下運(yùn)行。2π 工作臺(tái)克服負(fù)載 Fa、位移 δ所做的功 Wa=Fa*δ 根據(jù)能量守恒 WDη=Wa 得 Tq=360176。脈沖分配有兩種方式：一種是硬件脈沖分配，另一種是軟件分配，是由計(jì)算機(jī)的軟件完成的。圖 69所示是一個(gè) 8031單片機(jī)與步進(jìn)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電路接口的框圖。 ? 子程序的如口、出口如下： 入口： R6：步進(jìn)電動(dòng)機(jī)步數(shù)； R5：正反轉(zhuǎn)控制， R5=0時(shí)為正， R50或 R50時(shí)為反； R7： TAB數(shù)據(jù)表指針。過(guò)去常采用高低壓驅(qū)動(dòng)電源，現(xiàn)在則多采用恒流斬波和調(diào)頻調(diào)壓等形式的驅(qū)動(dòng)電源。二極管 VD及串聯(lián)電阻 R1形成放電回路，繞組斷電速度放慢，減小電動(dòng)勢(shì)，保護(hù)三極管VT1。塑料導(dǎo)軌多與鑄鐵導(dǎo)軌或淬硬鋼導(dǎo)軌相配使用
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