數(shù)控維修技術(shù)講座ppt課件(編輯修改稿)
2025-06-08 12:06 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 由繼電器、電磁閥、行程開關(guān)、接觸器等組成的邏輯電路； ? 數(shù)控系統(tǒng)與數(shù)控機(jī)床的組成 機(jī)床本體 ? 機(jī)床：數(shù)控機(jī)床的主體，是實(shí)現(xiàn)制造加工的執(zhí)行部件。 ? 組成：由主運(yùn)動部件、進(jìn)給運(yùn)動部件（工作臺、拖板以及相應(yīng)的傳動機(jī)構(gòu)）、支承件（立柱、床身等）以及特殊裝置（刀具自動交換系統(tǒng) 工件自動交換系統(tǒng)）和輔助裝置（如排屑裝置等）。 ? 數(shù)控系統(tǒng)與數(shù)控機(jī)床的組成 三、伺服驅(qū)動基礎(chǔ) 伺服驅(qū)動 控制原理 機(jī)床工作臺（包括轉(zhuǎn)臺）的進(jìn)給是用伺服機(jī)構(gòu)驅(qū)動的，而且電機(jī)多數(shù)都是用永磁式同步電動機(jī)。電動機(jī)與滾珠絲杠直接連接，這樣由于傳動鏈短，運(yùn)動損失小，且反應(yīng)迅速，因此可獲得高精度。 機(jī)床的進(jìn)給伺服屬于位置控制伺服系統(tǒng)。驅(qū)動裝置接受數(shù)控系統(tǒng)輸出的速度控制信號，輸出電能驅(qū)動電動機(jī)。 三、伺服驅(qū)動基礎(chǔ) 由于驅(qū)動裝置用于對驅(qū)動電機(jī)的速度控制，故有時(shí)也稱驅(qū)動裝置為速度控制單元；又因?yàn)轵?qū)動裝置是伺服系統(tǒng)中的功率放大部分，故又可稱驅(qū)動裝置為伺服驅(qū)動單元。 驅(qū)動裝置中功率器件的作用就是將控制信號進(jìn)行功率放大，以達(dá)到驅(qū)動電動機(jī)的目的。 對進(jìn)給伺服的要求不只是靜態(tài)特性，如：停止時(shí)的定位精度、穩(wěn)定度。更重要的是進(jìn)給的伺服剛性好，響應(yīng)性快，運(yùn)動的穩(wěn)定性好，分辨率高。這樣才能高速、高精度地加工出表面光滑的高質(zhì)量工件 驅(qū)動電機(jī)是數(shù)控機(jī)床伺服系統(tǒng)的執(zhí)行元件 。 數(shù)控機(jī)床驅(qū)動電機(jī)的常用種類如下圖所示： 三、伺服驅(qū)動基礎(chǔ) 伺服系統(tǒng) 執(zhí)行機(jī)構(gòu)（步進(jìn)電動機(jī)） 步進(jìn)電動機(jī) 是一種將脈沖信號變成角位移的電動機(jī) 。 角位移與輸入脈沖個(gè)數(shù)成正比 。 主要用于開環(huán)控制方式 ， 沒有反饋機(jī)構(gòu) ， 結(jié)構(gòu)較簡單 。 三、伺服驅(qū)動基礎(chǔ) 伺服系統(tǒng) 執(zhí)行機(jī)構(gòu)（直流伺服電動機(jī)） 直流伺服電動機(jī) 具有轉(zhuǎn)矩大 、 過載能力強(qiáng) 、 動態(tài)響應(yīng)好 、 良好的調(diào)速性能等很多優(yōu)點(diǎn) 。 但是它存在一些固有的缺點(diǎn) ，例如其電刷和換向套易磨損 ， 需經(jīng)常維護(hù) ， 結(jié)構(gòu)也比較復(fù)雜 。 數(shù)控機(jī)床上應(yīng)用的直流伺服電動機(jī)主要是永磁直流伺服電動機(jī) 。 三、伺服驅(qū)動基礎(chǔ) 伺服系統(tǒng) 執(zhí)行機(jī)構(gòu)（進(jìn)給電動機(jī)） 交流伺服電動機(jī) 其應(yīng)用已成了當(dāng)今數(shù)控機(jī)床驅(qū)動系統(tǒng)的主流。交流電動機(jī)的速度控制應(yīng)用最多的是變頻調(diào)速。一般采用先將交流電源變?yōu)橹绷鳎僮優(yōu)榭晒┙o電動機(jī)的可調(diào)壓、可調(diào)頻的交流電。 三、伺服驅(qū)動基礎(chǔ) 伺服系統(tǒng) 執(zhí)行機(jī)構(gòu)（主軸電動機(jī)） 主軸電動機(jī)結(jié)構(gòu) 交流主軸電動機(jī)采用三相交流異步電動機(jī) 。 總體結(jié)構(gòu)由定子及轉(zhuǎn)子構(gòu)成 ， 定子上有固定的三相繞組 ， 轉(zhuǎn)子鐵心上開有許多槽 ，每個(gè)槽內(nèi)裝有一根導(dǎo)體 ， 所有導(dǎo)體兩端短接在端環(huán)上 ， 如果去掉鐵心 ， 轉(zhuǎn)子繞組的形狀像一個(gè)鼠籠 ， 所以叫做籠型轉(zhuǎn)子 。 三、伺服驅(qū)動基礎(chǔ) 伺服系統(tǒng) 執(zhí)行機(jī)構(gòu)（主軸驅(qū)動形式） 主軸驅(qū)動形式 目前主要有兩種驅(qū)動形式 ， 一是主軸電動機(jī)帶齒輪換檔變速 ， 以增大傳動比 ， 放大主軸功率 ， 滿足切削加工的需要；二是主軸電動機(jī)通過同步齒形帶或皮帶驅(qū)動主軸 ， 該類主軸電動機(jī)又稱寬域電動機(jī)或強(qiáng)切削電動機(jī) ， 具有恒功率 、 調(diào)速比大等特點(diǎn) 。采用強(qiáng)切削電動機(jī)后 ， 由于無需機(jī)械變速 ， 主軸箱內(nèi)省卻了齒輪和離合器 ， 主軸箱實(shí)際上成為了主軸支架 ， 簡化了主傳動系統(tǒng) 。 三、伺服驅(qū)動基礎(chǔ) 四、數(shù)控機(jī)床的分類 按進(jìn)給伺服系統(tǒng)的類型分類 ? 按數(shù)控系統(tǒng)的進(jìn)給伺服子系統(tǒng)有無位置測量裝置可分為 開環(huán)數(shù)控系統(tǒng) 和 閉環(huán)數(shù)控系統(tǒng) ，在閉環(huán)數(shù)控系統(tǒng)中根據(jù)位置測量裝置安裝的位置又可分為 全閉環(huán) 和 半閉環(huán) 兩種。 ? 開環(huán)數(shù)控系統(tǒng) ?沒有位置測量裝置，信號流是單向的（數(shù)控裝置 → 進(jìn)給系統(tǒng)），故系統(tǒng)穩(wěn)定性好。 電機(jī) 機(jī)械執(zhí)行部件 A相、 B相 C相 、 … f、 n CNC 插補(bǔ)指令 脈沖頻率 f 脈沖個(gè)數(shù) n 換算 脈沖環(huán)形分配變換 功率放大 四、數(shù)控機(jī)床的分類 半閉環(huán)數(shù)控系統(tǒng)的位置采樣點(diǎn)如圖所示，是從驅(qū)動裝置 (常用伺服電機(jī) )或絲杠引出，采樣旋轉(zhuǎn)角度進(jìn)行檢測，不是直接檢測運(yùn)動部件的實(shí)際位置。 位置控制調(diào)節(jié)器 速度控制 調(diào)節(jié)與驅(qū)動 檢測與反饋單元 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 四、數(shù)控機(jī)床的分類 全閉環(huán)數(shù)控系統(tǒng)的位置采樣點(diǎn)如圖的虛線所示，直接對運(yùn)動部件的實(shí)際位置進(jìn)行檢測。 位置控制調(diào)節(jié)器 速度控制 調(diào)節(jié)與驅(qū)動 檢測與反饋單元 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 四、數(shù)控機(jī)床的分類 按工藝用途分類 ? 切削加工類： 數(shù)控鏜銑床 、 數(shù)控車床 、數(shù)控磨床、 加工中心 、數(shù)控齒輪加工機(jī)床、 FMC等。 ? 成型加工類：數(shù)控折彎機(jī)、數(shù)控彎管機(jī)等。 ? 特種加工類：數(shù)控線切割機(jī)、電火花加工機(jī)、 激光加工機(jī) 等。 ? 其它類型：數(shù)控裝配機(jī)、數(shù)控測量機(jī)、機(jī)器人等。 四、數(shù)控機(jī)床的分類 按控制功能分類 ? 點(diǎn)位控制數(shù)控系統(tǒng) ?僅能實(shí)現(xiàn)刀具相
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