cnc數(shù)控基礎(chǔ)知識-資料下載頁
2025-06-23 09:02本頁面
【正文】 的三相繞組線圈。另外在軸的后端部裝有編碼器。當(dāng)定子的三相繞組通有三相交流電流時，產(chǎn)生的空間旋轉(zhuǎn)磁場就會吸住轉(zhuǎn)子上的磁極同步旋轉(zhuǎn)。同步電動機的速度控制與電功率的提供是用逆變器，逆變器中從直流變到三相交流的功率驅(qū)動電路元件需要根據(jù)轉(zhuǎn)子磁場的位置實時地換向，這一點非常類似于直流電動機的轉(zhuǎn)子繞組電流隨定子磁場位置的換向。因此，為了實時地檢測同步電動機轉(zhuǎn)子磁場的位置，在電動機軸上（后端）安裝了一個編碼器（光碼盤圖中的11）。由于有了光碼盤，無論電機的轉(zhuǎn)速是快、還是慢，均可以隨著電機軸地回轉(zhuǎn)實際地測出轉(zhuǎn)子上磁極磁場的位置，將該位置值送到控制電路后，使控制器可以實時地控制逆變器功率元件的換向，實現(xiàn)了伺服驅(qū)動器的自控換向。因此，有人將這種同步電動機的驅(qū)動控制器和電動機一起稱為自換向同步電動機；另外，因為其控制特性類似于直流電動機，所以也稱為無整流子式直流電動機。直線電動機：為了提高工作臺的運動速度，提高加速度，簡化傳動鏈，從而提高傳動精度，近來又出現(xiàn)了直線電動機。這種電機屬于直連電動機，即直接裝在直線運動的工作臺上。3. 位置傳感器和速度傳感器光電編碼器：編碼器是回轉(zhuǎn)運動的測量元件，通常是裝在電動機軸上或是滾珠絲杠上，它直接測量的物理量是電動機或絲杠轉(zhuǎn)過的角度。編碼器分為增量式測量或絕對量式測量兩個品種。直線光柵尺：目前，測量直線運動部件的位置或位移使用直線光柵尺。光柵尺有使用玻璃的透射尺和使用金屬基板的反射尺。工作原理與光電編碼器類似。透射式光柵尺易于安裝，直接貼裝在工作臺的側(cè)面，故使用較多。4. 伺服驅(qū)動器控制同步伺服電動機運行的放大器（驅(qū)動器）是交流逆變器。FANUC 將放大器分為兩個模塊：整流供電模塊（PSM）和伺服逆變模塊（SVM）九．主軸的驅(qū)動控制1?？刂瓶驁D主軸控制主要是速度及電動機的轉(zhuǎn)速控制。在程序中用指令：S 及五位數(shù)值指令主軸的轉(zhuǎn)數(shù)。例如：S1200。 表示要求主軸以1200 轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動。正反轉(zhuǎn)的指令為M03(正轉(zhuǎn))；M04（反轉(zhuǎn)）。為了檢測主軸的轉(zhuǎn)速，在主軸或主軸電動機上安裝了速度傳感器。2． 主軸速度傳感器與位置傳感器只是速度控制時無位置反饋回路。主軸電動機的速度測量與反饋用裝在主軸電動機軸上的磁性傳感器。如下圖所示。隨著主軸電動機的轉(zhuǎn)動，傳感器轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)發(fā)出128，256，384 或512 個脈沖（取決于電動機的型號），計算出主軸電動機的轉(zhuǎn)數(shù)。若電動機與主軸間不是1：1 耦合，則必須在主軸上安裝位置編碼器，用編碼器發(fā)出的一轉(zhuǎn)信號測量主軸的轉(zhuǎn)數(shù)。通常這種編碼器是光電式的，轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)發(fā)出1024 個脈沖，此外還發(fā)出一個一轉(zhuǎn)信號。用這種編碼器可實現(xiàn)螺紋加工和剛性攻絲及加工中心機床換刀時的主軸定向3． 主軸電動機用于主軸驅(qū)動的電動機有兩種形式：異步電動機和同步電動機。異步機容易制造，可靠性也高，高速運轉(zhuǎn)性能好，所以FANUC 用的是異步機。同步機低速性能好，控制性好，低速有大力矩，容易實現(xiàn)較寬的恒功率調(diào)速范圍。通常，加工鋁件和輕金屬件主軸轉(zhuǎn)數(shù)高，一般使用異步電動機。加工鑄鐵或鋼件主軸轉(zhuǎn)速較低，另外有些加工方式（如Cs 軸方式）還要求低速時有較大的力矩，故傾向使用同步電動機。特別是近來，為了提高加工精度，機械設(shè)計使驅(qū)動電動機直接與機床主軸連接，因此發(fā)展用同步機作主軸的驅(qū)動，特別是內(nèi)裝主軸電動機，多使用同步機。4． 主軸電動機驅(qū)動放大器主軸電動機的控制類似于上述的伺服電動機。但是通常只有速度控制，故無需位置環(huán)。下圖是FANUC 主軸電動機驅(qū)動器的框圖。分兩個模塊：PSM 及SPM。PSM 是電源模塊，它與進給伺服驅(qū)動一樣，是將輸入的交流功率電源變?yōu)橹绷鞴β孰娫唇o逆變器供電。SPM 是逆變器部分，是將直流電源變?yōu)槿嘟涣鹘o電動機的定子供電。十．外部軸的控制用伺服電動機控制機床上或機床以外的輔助機械設(shè)備的動作，如：換刀機械手，交換工作臺，上/下料，工件或毛坯的搬運。Power Mate i 是一種位置運動控制器，控制各個軸獨立運動或是時間上協(xié)調(diào)運動，使某一軸以一定速度移動到某一位置或是移動某一距離。但是相互間沒有位置上的依賴關(guān)系，即系統(tǒng)中不必具備位置插補器的功能。當(dāng)然，F(xiàn)ANUC 的Power Mate i D 是有兩軸連動的插補器的，可根據(jù)實際需要使用。十一．Open CNC為了提高CNC 的開放性，F(xiàn)ANUC 開發(fā)了開放式CNC。其概念是在普通的CNC 增加了通用微計算機的功能。有以下結(jié)構(gòu)：普通PC 機 + CNC 和 Panel i + CNC。十二．操作向?qū)榱藥椭鷻C床操作員編制加工程序，CNC 控制器上通常都有在機編程功能。根據(jù)所配的軟件包，其功能的強弱有所不同，但多數(shù)都是圖形化的引導(dǎo)格式。FANUC 的Manual guider i 是功能較強的一種。它的功能包括：1. 圖像引導(dǎo)固定的加工循環(huán)編程；2. 圖像引導(dǎo)任意輪廓線形狀的工件程序編制；3. G 代碼提示；4. M 代碼提示；5. 計算功能。十三．CNC 的顯示畫面對應(yīng)CNC MDI 鍵盤上的一個功能鍵即有一個相應(yīng)的顯示畫面：POS：位置顯示畫面PROG：程序畫面OFFSET/SETTING：刀具偏置補償/SETTING 畫面SYSTEM：參數(shù)，PMC，系統(tǒng)軟硬件配置，功能調(diào)試畫面MESSAGE：報警，操作信息，履歷畫面GRAPH：刀具軌跡，工件形狀的圖形模擬十四．機床的工作方式CNC系統(tǒng)的設(shè)計者根據(jù)機床的實際操作設(shè)計了以下幾種工作方式：MDI：手動數(shù)據(jù)輸入（機床不用程序控制的手動操作和參數(shù)的手動輸入/輸出）方式EDIT：編輯加工程序的方式MEM：用存儲在存儲器中的程序加工的運行方式JOG：手動用按鍵或開關(guān)移動機床的工作臺，刀具HANDLE：用手搖盤（電子手輪）移動機床的工作臺，刀具REF：機床返回參考點（零點）11 / 11
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