數(shù)控機(jī)床伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)-在線瀏覽
2025-02-01 16:30本頁面
【正文】 空心軸轉(zhuǎn)子、帶繞組的定子和檢測器三部分組成。 主軸驅(qū)動(dòng)裝置及工作特性 （ 2） 主軸驅(qū)動(dòng)工作特性 二、主軸分段無極變速及控制 （ 1）分段無級變速原理 ? 數(shù)控機(jī)床采用無級調(diào)速主軸機(jī)構(gòu)，可以大大簡化主軸箱。如單純追求無級調(diào)速，必然增大主軸電動(dòng)機(jī)功率，主軸電動(dòng)機(jī)與驅(qū)動(dòng)裝置的體積、質(zhì)量及成本都會(huì)大大增加，電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行效率會(huì)大大降低。圖 為采用與不采用齒輪減速主軸的輸出特性。因此須采用齒輪自動(dòng)換擋，達(dá)到既滿足低速轉(zhuǎn)矩，又滿足最高主軸轉(zhuǎn)速的要求。在數(shù)控系統(tǒng)參數(shù)區(qū)設(shè)置 M41~M44四擋對應(yīng)的最高主軸轉(zhuǎn)速后，即可用 M41~M44指令控制齒輪自動(dòng)換擋。其控制結(jié)構(gòu)如圖 。 ? M代碼輸出 ?M選通 ?M代碼確認(rèn) ?M代碼執(zhí)行 ?主軸蠕動(dòng) ?換擋完成 ?轉(zhuǎn)速設(shè)定 主軸分段無極變速及控制 （ 3）變擋機(jī)構(gòu) ? 液壓撥叉變擋機(jī)構(gòu)： 液壓撥叉是用一只或幾只液壓缸帶動(dòng)齒輪移動(dòng)的變速機(jī)構(gòu)。三聯(lián)或三聯(lián)以上的齒輪換擋則需使用差動(dòng)液壓缸（具體結(jié)構(gòu)和工作原理可參閱相關(guān)書籍）。 變擋機(jī)構(gòu) ? 電磁離合器變擋機(jī)構(gòu) ：電磁離合器可以通過控制線圈的通斷，來控制傳動(dòng)鏈接續(xù)和切斷，便于實(shí)現(xiàn)電氣自動(dòng)控制。在數(shù)控機(jī)床主軸傳動(dòng)中，使用電磁離合器可簡化變速機(jī)構(gòu)，通過安裝在各傳動(dòng)軸上離合器的吸合與分離，形成不同的運(yùn)動(dòng)組合傳動(dòng)鏈，實(shí)現(xiàn)主軸變速。摩擦片式電磁離合器采用摩擦片傳遞轉(zhuǎn)矩，允許不停車變速。牙嵌式電磁離合器將摩擦面加工成一定的齒形，可提高傳遞轉(zhuǎn)矩，縮小離合器的徑向和軸向尺寸，使主軸結(jié)構(gòu)更加緊湊，減少摩擦勢，但牙嵌式電磁離合器必須在低速時(shí)才能變速。在自動(dòng)換刀的鏜、銑加工中心上，切削扭矩通常是通過刀桿的端面鍵傳遞的，因此，要求主軸具有準(zhǔn)確的定位于圓周特定角度的功能（見圖 ）；當(dāng)加工階梯孔或精鏜孔后退刀時(shí)，為防止刀具與小階梯孔碰撞或拉毛已精加工過的孔表面，必須先讓刀，再退刀。 主軸準(zhǔn)?？刂? ? 主軸準(zhǔn)停功能分為機(jī)械準(zhǔn)停和電氣準(zhǔn)停。 ②當(dāng)采用主軸電動(dòng)機(jī)軸端編碼器檢測位置信號，主軸傳動(dòng)鏈的精度可能對準(zhǔn)?？刂凭犬a(chǎn)生影響。 （ 1）脈沖編碼器 ? 增量式脈沖編碼器 ：脈沖發(fā)生器每次測量的角位移，都是相對上一次角度位置的增量。為提高其分辨率，通常采用電子線路進(jìn)行倍頻細(xì)分。的 A、 B信號和零位 C信號，其中 A、 B信號可用來計(jì)算角位移的大小，還可利用它們相位超前或滯后的關(guān)系辨別旋轉(zhuǎn)方向。單個(gè)碼盤組成的絕對式脈沖編碼器，只能測量 0176。范圍內(nèi)的角位移，測量大于 360176。絕對式脈沖編碼器碼盤常用的碼制有二進(jìn)制、循環(huán)碼、十進(jìn)制碼等幾種。由于二進(jìn)制循環(huán)碼制的特點(diǎn)是相鄰兩組數(shù)碼之間只有一位變化，即使制造與安裝不太精確，所造成的誤差也不會(huì)超過碼盤自身的分辨率。 1）進(jìn)給量與主軸轉(zhuǎn)速關(guān)聯(lián)控制 ? 在數(shù)控車床上加工圓柱螺紋時(shí)，無論螺紋是等距螺紋還是變距螺紋，都要求主軸轉(zhuǎn)速與刀具軸向進(jìn)給保持一定的協(xié)調(diào)關(guān)系，數(shù)控系統(tǒng)必須具有主軸轉(zhuǎn)速與軸向進(jìn)給量關(guān)聯(lián)控制功能。 主軸旋轉(zhuǎn)與軸向進(jìn)給的關(guān)聯(lián)控制 2）主軸旋轉(zhuǎn)方向控制 ? 通過改變主軸旋轉(zhuǎn)方向，可以加工出左螺紋或右螺紋，主軸旋轉(zhuǎn)方向可通過脈沖編碼器正交的 A相、B相脈沖信號的順序來判別。在多次循環(huán)切削同一螺紋時(shí)，該零位信號可作為刀具切入點(diǎn)，以確保螺紋螺距不出現(xiàn)亂扣現(xiàn)象。 主軸與進(jìn)給軸關(guān)聯(lián)控制 （ 3）主軸旋轉(zhuǎn)與徑向進(jìn)給的關(guān)聯(lián)控制 ? 由機(jī)械加工工藝可知，利用數(shù)控車床或磨床進(jìn)行端面加工時(shí)，為了保證加工端面的平整光潔（表面粗糙度 R0?。?，應(yīng)控制工件與刀具（車刀或砂輪）接觸點(diǎn)處的速度為一恒定值，即實(shí)現(xiàn)所謂恒線速度加工。由切削速度與主軸轉(zhuǎn)速的關(guān)系可知，若保持切削速 v恒定不變，當(dāng)切削直徑 D逐漸減小時(shí)，主軸轉(zhuǎn)速 n必須逐漸增大。車削端面過程中，切削直徑變化的增量為 iitFD ??? 2 數(shù)控機(jī)床進(jìn)給驅(qū)動(dòng)系統(tǒng) ?進(jìn)給驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)組成與分類 ?開環(huán)進(jìn)給伺服控制 ?閉環(huán)進(jìn)給伺服控制及特性分析 ?脈沖比較的進(jìn)給伺服控制 ?相位比較的進(jìn)給伺服控制 ?幅值比較的進(jìn)給伺服控制 ?數(shù)據(jù)采樣式和反饋補(bǔ)償式進(jìn)給伺服控制 一、進(jìn)給驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)組成與分類 （ 1）進(jìn)給驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的組成和基本要求 ? 基本要求： 精度高、穩(wěn)定性好、響應(yīng)速度快、低速大轉(zhuǎn)矩、調(diào)速范圍寬。常用的有電液脈沖馬達(dá)和電液伺服馬達(dá)。 ? 但電液伺服驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)需要油箱、油管等供油系統(tǒng)，存在體積大、噪聲大和油污染等問題，從 20世紀(jì) 70年代起逐漸被電氣伺服機(jī)構(gòu)所代替，只在具有特殊要求的場合才被采用。 ? 現(xiàn)在的數(shù)控系統(tǒng)幾乎全部采用全電氣伺服驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。 進(jìn)給驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)組成與分類 （ 3）直流伺服電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)和工作原理 ? 直流伺服電動(dòng)機(jī)主要由定子、轉(zhuǎn)子和電刷三部分組成。根據(jù)產(chǎn)生磁場的方式，將直流伺服電動(dòng)機(jī)分為永磁式和電磁式（它勵(lì)式）。轉(zhuǎn)子又叫電樞，由硅鋼片疊壓而成，表面嵌有線圈，通以直流電時(shí)，在定子磁場使用下產(chǎn)生帶動(dòng)負(fù)載旋轉(zhuǎn)的電磁轉(zhuǎn)矩。一般電刷與外加直流電源相接，換向片與電樞導(dǎo)體相接。 直流伺服電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)和工作原理 ?電磁式（它勵(lì)式）和永磁式直流伺服電動(dòng)機(jī)的原理和接線如圖所示： 直流伺服電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)和工作原理 ?依據(jù)電機(jī)學(xué)原理，可推導(dǎo)出直流伺服電動(dòng)機(jī)電磁轉(zhuǎn)矩 T計(jì)算公式，即 cmcT ICIKT ??? 直流伺服電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)和工作原理 ?直流伺服電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性： TCC RCUnmeaec2???? 直流伺服電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)和工作原理 ?直流伺服電動(dòng)機(jī)調(diào)速控制： ? 由直流伺服電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性計(jì)算公式可知，調(diào)節(jié)電樞電壓、勵(lì)磁電流（電磁式）或電樞回路電阻均可實(shí)現(xiàn)直流伺服電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。 進(jìn)給驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)組成與分類 （ 4）交流伺服電動(dòng)機(jī) ? 交流伺服電動(dòng)機(jī)，特別是籠型感應(yīng)電動(dòng)機(jī)，沒有直流電動(dòng)機(jī)所具有的電刷，且無換向器磨損問題，無需經(jīng)常維護(hù)，也無因換向時(shí)產(chǎn)生火花
教學(xué)課件相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1