數(shù)控診斷與維護(hù)復(fù)習(xí)(2學(xué)時(shí))-在線瀏覽
2025-04-09 00:14本頁面
【正文】 ，隨時(shí)可以檢測出工作臺(tái)的實(shí)際位移，并反饋給數(shù)控裝置，并與設(shè)定的指令值進(jìn)行比較，利用其差值控制伺服電動(dòng)機(jī)，直至差值為零為止。 位置控制調(diào)節(jié)器 速度控制 調(diào)節(jié)與驅(qū)動(dòng) 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 3．半閉環(huán)進(jìn)給伺服系統(tǒng)數(shù)控機(jī)床 ? 半閉環(huán)進(jìn)給伺服系統(tǒng)是將位置檢測元件安裝在伺服電動(dòng)機(jī)的軸上或滾珠絲杠的端部，不直接反饋機(jī)床的位移量，而是檢測伺服機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)角，將此信號(hào)反饋給數(shù)控裝置進(jìn)行指令值比較，用差值控制伺服電動(dòng)機(jī)。 位置控制調(diào)節(jié)器 速度控制 調(diào)節(jié)與驅(qū)動(dòng) 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 六．按工藝用途分類 ?1．金屬切削類數(shù)控機(jī)床 ? 金屬切削類數(shù)控機(jī)床包括數(shù)控車床、數(shù)控鉆床、數(shù)控銑床、數(shù)控磨床、數(shù)控鏜床以及加工中心。這類機(jī)床起步晚，但目前發(fā)展很快。 ? 閉環(huán)位置控制是由數(shù)控系統(tǒng)中的計(jì)算機(jī)完成的。計(jì)算機(jī)以固定的時(shí)間周期對(duì)該反饋值進(jìn)行采樣，采樣值與插補(bǔ)程序輸出的結(jié)果進(jìn)行比較，得到位置誤差。如果插補(bǔ)程序不斷產(chǎn)生進(jìn)給量，工作臺(tái)就不斷地跟隨該進(jìn)給量運(yùn)動(dòng)。 三、主軸伺服系統(tǒng)的故障及表現(xiàn)形式 ? 目前常采用的主軸控制方式大體上有兩種： 通用變頻器控制交流變頻電機(jī) 、 采用伺服驅(qū)動(dòng)控制交流伺服電動(dòng)機(jī) 。 常見的主軸單元的故障有： 主軸不轉(zhuǎn) 電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速異?；蜣D(zhuǎn)速不穩(wěn)定 主軸轉(zhuǎn)速與進(jìn)給不匹配 主軸異常噪聲或振動(dòng) 主軸定位抖動(dòng) ? 數(shù)控機(jī)床對(duì)主軸驅(qū)動(dòng)的要求是什么？ ? （ 1）數(shù)控機(jī)床主傳動(dòng)要有較寬的調(diào)速范圍，以保證加工時(shí)選用合理的切削用量，從而獲得最佳的生產(chǎn)率、加工精度和表面質(zhì)量。 ? （ 2）要求主軸在整個(gè)范圍內(nèi)均能提供切削所需功率，并盡可能在全速度范圍內(nèi)提供主軸電動(dòng)機(jī)的最大功率，即恒功率范圍要寬。 ? （ 3）要求主軸在正、反向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)均可進(jìn)行自動(dòng)加減速控制，即要求具有四象限驅(qū)動(dòng)能力，并且加、減速時(shí)間要短。 ? （ 5）在車削中心上，還要求主軸具有旋轉(zhuǎn)進(jìn)給軸 (C軸 )的控制功能。 ? 2)光柵尺或稱光柵，是一種高精度的直線位移傳感器，在數(shù)控機(jī)床上用于測量工作臺(tái) ? 的位移，屬直接測量，并組成位置閉環(huán)伺服系統(tǒng)。旋轉(zhuǎn)變壓 ? 器在數(shù)控機(jī)床上的應(yīng)用幾乎已經(jīng)可以被新型旋轉(zhuǎn)編碼器所替代 ? 4）感應(yīng)同步器是一種電磁式的檢測傳感器，主要部件包括定尺和滑尺，感應(yīng)同步器 ? 在數(shù)控機(jī)床上的應(yīng)用也已經(jīng)被新型光柵尺和圓光柵所替代。磁柵安裝調(diào)整方便，對(duì)使用環(huán) ? 境的條件要求較低，對(duì)周圍電磁場的抗干擾能力較強(qiáng)，在油污、粉塵較多的場合下使 ? 用有較好的穩(wěn)定性，但目前在數(shù)控機(jī)床上也很少使用。伺服系統(tǒng)要具有較好的靜態(tài)特性和較高的伺服剛度，從而達(dá)到較高的定位精度，以保證機(jī)床具有較小的定位誤差與重復(fù)定位誤差 ,同時(shí)伺服系統(tǒng)還要具有較好的動(dòng)態(tài)性能，以保證機(jī)床具有較高的輪廓跟隨精度。為了提高生產(chǎn)率和保證加工質(zhì)量，在啟、制動(dòng)時(shí)，要求加、減加速度足夠大，以縮短伺服系統(tǒng)的過渡過程時(shí)間，減小輪廓過渡誤差。在數(shù)控機(jī)床中，由于所用刀具、被加工材料、主軸轉(zhuǎn)速以及進(jìn)給速度等加工：工藝要求各有不同 ,為保證在任何情況下都能得到最佳切削條件，要求進(jìn)給驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)必須具有足夠?qū)挼臒o級(jí)調(diào)速范圍 . ? 檢測反饋系統(tǒng)的故障分析與排除 ? 數(shù)控機(jī)床伺服系統(tǒng)最終是以位置控制為目的，對(duì)于閉環(huán)控制的伺服系統(tǒng)，位置檢測元件的精度將直接影響到機(jī)床的位置精度，目前，用于閉環(huán)控制的位置檢測元件多為光柵尺，用于半閉環(huán)控制的位置元件多為光電編碼器。是檢測裝置的重要部件，位移檢測系統(tǒng)能夠測量的最小位移量稱為分辨率。 ? 數(shù)控機(jī)床對(duì)檢測元件的主要要求如下： ? ①使用壽命長，可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)； ? ②要有滿足精度和速度要求； ? ③要使用、維護(hù)方便，適合機(jī)床運(yùn)行環(huán)境； ? ④成本低； ? ⑤便于與計(jì)算機(jī)連接。 ? 數(shù)控機(jī)床常用的位置檢測裝置有 旋轉(zhuǎn)編碼器 、 光柵尺 等。其根據(jù)輸入的離散信息，在內(nèi)部進(jìn)行邏輯運(yùn)算并完成輸出功能。 ? “內(nèi)置式” PLC ? “內(nèi)置式” PLC從屬于 CNC裝置， PLC與 CNC間的信號(hào)傳送在 CNC裝置內(nèi)部即可實(shí)現(xiàn)。 ? 內(nèi)置式 PLC有以下特點(diǎn) : ? ① 內(nèi)置式 PIC能獨(dú)立工作，只是 CNC帶有 PLC功能，兩者是不能分離的。其硬件和軟件部分是被作為CNC系統(tǒng)的基本功能或附加功能與 CNC系統(tǒng)統(tǒng)一設(shè)計(jì)制造的，因此系統(tǒng)硬件和軟件整體結(jié)構(gòu)十分緊湊。 ? ④由于 CNC的功能和 PLC的功能在設(shè)計(jì)時(shí)就已經(jīng)一同考慮，所以 CNC和PLC之間沒有多余的連線，所以使得 PLC信息可以通過 CNC顯示器顯示，PLC編程更為方便，故障診斷功能和系統(tǒng)的可靠性也有提高。采用獨(dú)立式PLC的數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)框圖如下圖所示。 ? ②獨(dú)立式 PLC在數(shù)控機(jī)床的應(yīng)用中一般采用中
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