數控系統(tǒng)組成、原理與維修(編輯修改稿)
2025-01-21 19:59 本頁面
【文章內容簡介】 (a) 絕對式光電編碼器原理圖39 (b) 絕對式光電編碼器結構圖 40(3)編碼器正反轉辨別。 41?三、光柵?光柵是一種最常見的測量裝置，是在玻璃或金屬基體上均勻刻劃很多等節(jié)距的線紋而制成的。其制作工藝是在一塊長形玻璃上用真空鍍膜的方法鍍上一層不透光的金屬膜，再涂上一層均勻的感光材料，然后用照相腐蝕法制成等節(jié)距的透光和不透光相間的線紋，這些線紋與運動方向垂直，線紋間的距離為柵距，而單位長度上的線紋數目稱為線紋密度。421．光柵的結構? 光柵裝置的結構由標尺光柵和光柵讀數頭兩部分組成。光柵讀數頭由光源、透鏡、指示光柵、光敏元件和驅動線路組成。 43 圖 220 光柵尺44?2．光柵的工作原理在安裝時，將兩塊柵距相同、黑白寬度相同的標尺光柵和指示光柵刻線面平行放置，將指示光柵在其自身平面內傾斜一很小的角度，以便使它的刻線與標尺光柵的刻線間保持一個很小的夾角。這樣，在光源的照射下，就形成了光柵刻線幾乎垂直的橫向明暗相同的寬條紋，即莫爾條紋。 4546圖 222 橫向莫爾條紋的參數473．光柵的種類? (1)物理光柵? (2)計量光柵? (3)透射光柵 ? 根據光柵的工作原理，玻璃透射光柵可分為莫爾條紋式光柵和透射直線式光柵兩類。? (4)反射光柵484．光柵測量系統(tǒng)?(1)光柵測量的基本電路?光柵測量系統(tǒng)由光源、透鏡、光柵尺、光敏元件和一系列信號處理電路組成，如圖 223所示。信號處理電路又包括放大、整形和鑒向倍頻。 49 圖 223 光柵測量系統(tǒng)50(2)鑒向倍頻電路 圖 224 兩光敏元件的波形51? 四、測速發(fā)電機? 測速發(fā)電機是一種旋轉式速度檢測元件，可將輸入的機械轉速變?yōu)殡妷盒盘栞敵?，在數控系統(tǒng)的速度控制單元和位置控制單元中都得到應用。尤其是常作為伺服電動機的檢測傳感器，將伺服電動機的實際轉速轉換為輸出電壓或輸出脈沖與給定電壓或參考頻率進行比較后，發(fā)出速度控制信號，以調節(jié)伺服電動機的轉速。 521．測速發(fā)電機的結構 圖 225 直流測速發(fā)電機原理圖53圖 226 直流測速發(fā)電機的輸出特性542． 6 伺服驅動系統(tǒng)? 一、伺服系統(tǒng)的概念? 數控機床伺服系統(tǒng)是以機械位移為直接控制目標的自動控制系統(tǒng)，也可稱為位置隨動系統(tǒng)，簡稱為伺服系統(tǒng)。數控機床伺服系統(tǒng)主要有兩種：一種是進給伺服系統(tǒng)，它控制機床坐標軸的切削進給運動，以直線運動為主；另一種是主軸伺服系統(tǒng)，它控制主軸的切削運動，以旋轉運動為主。? 驅動系統(tǒng)的作用可歸納如下。? ① 放大 CNC裝置的控制信號，具有功率輸出的能力。? ② 根據 CNC裝置發(fā)出的控制信號對機床移動部件的位置和速度進行控制。 55二、對伺服驅動系統(tǒng)的要求?l．調速范圍要寬?2．定位精度要高?3. 快速響應，無超調?4．低速大轉矩，過載能力強 ?5．可靠性高56三、伺服驅動系統(tǒng)的組成?l．驅動裝置?2．執(zhí)行元件?3．傳動機構?4．檢測元件及反饋電路57四、伺服驅動系統(tǒng)的分類?l．開環(huán)控制進給驅動系統(tǒng)CNC步進電機步進驅動器機床工作臺指令 電源 傳動機構 圖 227 開環(huán)控制的進給驅動系統(tǒng)582．閉環(huán)控制進給驅動系統(tǒng)596061六、伺服驅動系統(tǒng)電機類型?l．進給驅動用的伺服電機?(1) 改進型直流電機。?(2) 小慣量直流電機。?(3)步進電機。?(4)永磁直流伺服的電機。?(5)無刷直流電機。?(6)交流調速電機。62? 2．主軸驅動電機? 數控機床主軸驅動可采用直流電機，也可采用交流電機。與進給驅動不同的是，主軸電機的功率要求更大，對轉速要求更高，但對調速性能的要求卻遠不如進給驅動那樣高。因此在主軸調速控制中，除采用調壓調速外，還采用了弱磁升速的方法，進一步提高其最高轉速。在主軸驅動中，直流電機已逐漸被淘汰，目前均使用交流電機。由于受永磁體的限制，交流同步電機的功率不易做得很大，因此，目前在數控機床的主軸驅動中，均采用籠型感應電機。63 數控系統(tǒng)診斷技術及維修?一、裝置自診斷法?l．啟動自診斷 (初始化診斷 ) ?2. 在線診斷 (后臺診斷 ) ?3．離線診斷64二、
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