【正文】 能，如零件程序的編輯、插補運算、譯碼、伺服位置控制等，即 “ 位移 ” 的控制 ； 可編程序控制器主要完成與邏輯運算有關的一些動作 ，沒有實現(xiàn)軌跡運動上的具體要求，它通過輔助控制裝置完成機床相應的開關動作，如刀具的更換、工件的裝夾、冷卻液的開／關、自動潤滑等一些輔助動作，即 “ 順序 ” 的控制 。它還接受機床操作面板的指令，一方面直接控制機床的動作，另一方面將一部分信息送往數(shù)控裝置用于加工過程的控制。 1 數(shù)控機床的接口 PＭ C控制 PＭ C控制 PＭ C控制 PＭ C控制 （Ｍ代碼） PＭ C控制 6 定時器在數(shù)控機床報警燈閃爍電路的應用 5 數(shù)控機床 PMC控制及應用舉例 ? FANUC數(shù)控系統(tǒng) ? SIEMENS數(shù)控系統(tǒng) ? AB公司的 7360系統(tǒng) ? 國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng) 課后習題 VS P194 6 第 5章 數(shù)控機床伺服驅動系統(tǒng) 概述 數(shù)控機床主軸驅動系統(tǒng) 數(shù)控機床進給驅動系統(tǒng) 本章主要內容 伺服系統(tǒng)是指以 機械位置 或 角度 作為控制對象的自動控制系統(tǒng)。它接受來自數(shù)控裝置的進給指令信號，經(jīng)變換、調節(jié)和放大后驅動執(zhí)行件，轉化為直線或旋轉運動。伺服系統(tǒng)是數(shù)控裝置 (計算機 )和機床的聯(lián)系環(huán)節(jié)，是數(shù)控機床的重要組成部分。 伺服系統(tǒng)是自動控制系統(tǒng)的一類，它的輸出變量通常是機械或位置的運動，它的根本任務是實現(xiàn)執(zhí)行機構對給定指令的準確跟蹤，即實現(xiàn)輸出變量的某種狀態(tài)能夠自動、連續(xù)、精確地復現(xiàn)輸入指令信號的變化規(guī)律。 一、伺服系統(tǒng)概念 組成： 驅動信號控制轉換電路 （ 1）伺服放大器 電子電力驅動放大模塊 位置調節(jié)單元 速度調節(jié)單元 電流調節(jié)單元 (2)伺服電機 (3)檢測裝置 二、伺服系統(tǒng)的組成 伺服系統(tǒng)的組成 三、伺服系統(tǒng)的分類 （ 1）按調節(jié)理論分類 開環(huán)伺服系統(tǒng) 閉環(huán)伺服系統(tǒng) 半閉環(huán)系統(tǒng) （ 2）按使用的執(zhí)行元件分類 電液伺服系統(tǒng) 電氣伺服系統(tǒng) 步進伺服系統(tǒng)、直流伺服系統(tǒng)、交流伺服系統(tǒng) （ 3）按被控對象分類 進給伺服系統(tǒng) 主軸伺服系統(tǒng) （ 4）按反饋比較控制方式分類 脈沖、數(shù)字比較伺服系統(tǒng) 相位比較伺服系統(tǒng) 幅值比較伺服系統(tǒng) 全數(shù)字伺服系統(tǒng) 數(shù)控機床主軸驅動系統(tǒng) 主軸驅動裝置及工作特性 主軸分段無極變速及控制 主軸準?？刂? 主軸與進給軸關聯(lián)控制 一、主軸驅動裝置及工作特性 （ 1）主軸電動機及驅動裝置 數(shù)控機床的主軸驅動系統(tǒng)由主軸驅動裝置和主軸電動機兩部分構成，有 直流電動機 及相應的驅動裝置和 交流電動機 及相應的驅動裝置兩種。 （ 2） 主軸驅動工作特性 二、主軸與進給軸關聯(lián)控制 主軸與進給軸關聯(lián)控制一般通過脈沖編碼器來實現(xiàn) 。 （ 2）主軸旋轉與軸向進給的關聯(lián)控制 以 螺紋切削加工 為例，介紹數(shù)控系統(tǒng)主軸旋轉與軸向進給的關聯(lián)控制功能。 1）進給量與主軸轉速關聯(lián)控制 2）主軸旋轉方向控制 通過改變主軸旋轉方向，可以加工出左螺紋或右螺紋 3）主軸絕對位置定位 脈沖編碼器的零位脈沖信號 C，剛好對應主軸旋轉一圈，可用于主軸絕對位置定位檢測和控制。在多次循環(huán)切削同一螺紋時，該零位信號可作為刀具切入點，以確保螺紋螺距不出現(xiàn)亂扣現(xiàn)象。 主軸伺服電機及其調速方法 ? 直流主軸伺服電機及其調速方法 ? 交流主軸伺服電機及其調速方法 直流伺服電機的調速原理與方法 他勵式直流伺服電機的轉速公式 直流電機的基本調速方式有三種 :調節(jié)電阻 Ra、調節(jié)電樞電壓 Ua和調節(jié)磁通 Φ 的值。 調壓調速主要用于伺服進給驅動系統(tǒng)電機的調速；進給系統(tǒng)常采用永磁式直流電機 。 調磁調速主要用于機床主軸電機調速。 直流伺服電機的調速原理與方法 直流伺服電機速度控制單元的調速控制方式 調速的概念有兩個方面的含義 : 1)改變電機轉速：當指令速度變化時 ,電機的速度隨之變化 ,并希望以最快的加減速達到新的指令速度值； 2)當指令速度不變化時 ,電機的速度保持穩(wěn)定不變。 為調節(jié)電機轉速和方向，需對直流電壓的大小和方向進行控制，如何控制？ 直流伺服電機速度控制單元的作用：將轉速指令信號轉換成電樞的電壓值，達到速度調節(jié)的目的。 直流電機速度控制單元常采用的調速方法： 晶閘管（可控硅）調速系統(tǒng) 常用于大功率及要求不很高的直流伺服電機 晶體管脈寬調制（ PWM）調速系統(tǒng) 用中、小功率直流伺服系統(tǒng) 數(shù)控機床進給驅動系統(tǒng) 進給驅動系統(tǒng)組成與分類 開環(huán)進給伺服控制 閉環(huán)進給伺服控制及特性分析 脈沖比較的進給伺服控制 相位比較的進給伺服控制 幅值比較的進給伺服控制 數(shù)據(jù)采樣式和反饋補償式進給伺服控制 第 1章 緒 論 數(shù)控機床中常用的伺服電機 ：直流伺服電機（調速性能良好）；交流伺服電機（主要使用的電機）；步進電機（適于輕載、負荷變動不大）和直線電機（高速、高精度） 1. 步進電機的型號 2. 步進電機的工作原理 3. 步進電機定子繞阻通電狀態(tài)每改變一次，它的轉子轉過一個固定的角度，即電機的步距角； 改變步進電機定子繞阻的通電順序，其轉子的旋轉方向隨之改變 。 步進電機定子繞阻通電狀態(tài)變化的頻率越高，轉子的轉速越高 。 步距角與定子繞阻相數(shù) m、轉子齒數(shù) z、通電方式 k有關。 步進電動機工作原理及特性 步進電機的工作方式 (通電順序 )可分為： 三 相 單三 拍 、三相單雙六拍、三相雙三拍等。 1）三相單三拍： （ 1）三相繞組聯(lián)接方式： Y 型 （ 2）三相繞組中的通電順序為： 通電順序也可以為： 步進電機的工作過程 1. 工作臺位移的控制 進給脈沖個數(shù) N→ 定子繞阻通電狀態(tài)改變次數(shù)N→ 角位移 φ =αN→ 工作臺位移 L=φt/360 176。 2. 工作臺進給速度的控制 進給脈沖頻率 f→ 定子繞阻通斷電狀態(tài)變化頻率 f→ 步進電機轉速 ω→ 工作臺進給速度 v 3. 工作臺運動方向的控制 定子繞阻通電順序改變 → 工作臺運動方向改變 步進電動機工作原理及特性 反應式步進電動機的轉子齒數(shù) z 步進電動機的步距角： z—— 轉子的齒數(shù)， k—— 狀態(tài)系數(shù)。 )1(2 mKpz ??m zk?360??開環(huán)進給伺服控制 實際上步進電機轉子齒數(shù)很多，齒數(shù)與步距角關系？ 例如：轉子 40個齒，定子仍是 3對磁極，三相六拍。問 步距角是多少？ 思考：步進電機的轉速 n和脈沖頻率之間的關系如何？ 步進電機的應用 選擇電機一般應遵循以下步驟： 步進電機有 步距角 （涉及到相數(shù)）、 靜轉矩 及 電流 三大要素組成。一旦三大要素確定，步進電機的型號便確定下來了。 課后習題 P238 8 第 6章 數(shù)控機床測量系統(tǒng) 直線光柵 脈沖編碼器 主要內容 考試題型 名詞解釋 判斷 選擇 簡答 綜合題