数控机床原理63172.pptx

1;4.1数控机床(shùkònɡjīchuánɡ)伺服系统概述;4.1.1伺服系统(xìtǒng)的组成

双闭环系统(xìtǒng)，内环是速度环，外环是位置环。;4.1.2数控机床(shùkònɡjīchuánɡ)对伺服系统的要求

1．进给调速范围宽

最高转速与最低转速之比。

2．位置精度高

保证数控机床(shùkònɡjīchuánɡ)的定位精度和进给跟踪精度。闭环伺服系统的分辨率可以达到1?m，数控装置的分辨率可以达0.1?m。;3．速度响应快

4．低速大转矩

伺服驱动系统(xìtǒng)在低速进给时，要有大的输出转矩。;4.1.3伺服系统的分类

1．按有无反馈分类

（1）开环伺服系统

开环伺服系统无位置反馈装置，是数控机床(shùkònɡjīchuánɡ)中最简单的伺服系统。;;（2）闭环伺服系统

闭环伺服系统是误差控制(kòngzhì)随动系统。;（3）半闭环伺服系统

;2．按驱动(qūdònɡ)装置类型分类

（1）电液伺服系统

（2）电气伺服系统;3．按进给驱动和主轴(zhǔzhóu)驱动分类

（1）进给伺服系统

（2）主轴(zhǔzhóu)伺服系统;4．按反馈比较控制(kòngzhì)方式分类

（1）脉冲、数字比较伺服系统

（2）相位比较伺服系统

（3）幅值比较伺服系统

（4）全数字伺服系统;4.2直流伺服系统;4.2.2永磁直流伺服电动机

1．永磁直流伺服电机的结构(jiégòu)与特点;;2．永磁直流伺服电机的选用(xuǎnyòng)

（1）对直流伺服电机的要求

（2）直流伺服电动机的选用(xuǎnyòng);4.2.3直流伺服系统主电路

4.2.4晶闸管触发电路

4.2.5直流电机晶闸管供电的速度控制系统(kònɡzhìxìtǒnɡ)

4.2.6晶体管直流脉宽（PWM）调速系统;4.3交流伺服系统;1．交流伺服电机的分类(fēnlèi)和特点

（1）异步交流伺服电机（IM）

（2）同步交流伺服电机（SM）;2．永磁式交流伺服电机

（1）结构(jiégòu)

永磁式交流伺服电机由定子、转子和检测元件三部分组成。如图4.26、图4.27所示。;;;（2）工作原理

（3）永磁式伺服电机的性能

①永磁式伺服电机的性能可用转矩—速度特性曲线描述。

②高可靠性。

③主要损耗在定子绕组与铁心上，故散热容易，便于安装时采取热保护措施；而直流电机损耗主要在转子上???散热困难(kùnnɑn)。

④转子惯量小，其结构允许高速工作。

⑤体积小、质量轻。;4.3.2交流(jiāoliú)永磁电机调速系统

1．交流(jiāoliú)电机的一般调速方法

2．交流(jiāoliú)变频调速系统

3．交流(jiāoliú)永磁同步电机调速系统;4.3.3交流主轴驱动系统

1．交流主轴电机

2．几种(jǐzhǒnɡ)新型主轴电机

3．交流主轴电机的控制方法

4．主轴准停控制;4.4位置检测装置;第26页/共39页;常用位置(wèizhi)检测元件主要有

脉冲编码器、

旋转变压器、

感应同步器

和光栅。;4.4.2旋转(xuánzhuǎn)变压器

1．旋转(xuánzhuǎn)变压器的工作原理

2．旋转(xuánzhuǎn)变压器的工作方式;4.4.3脉冲编码器

脉冲编码器是一种(yīzhǒnɡ)旋转式脉冲发生器。

1．脉冲编码器的工作原理;;2．脉冲编码器结构

3．绝对值脉冲编码器

通过(tōngguò)读取编码盘上的图案确定轴的位置。;;4.4.4光栅

（1）直线光栅（即长光栅）

①玻璃透射(tòushè)光栅。

②金属反射光栅。

（2）圆光栅

（3）计量光栅的精度;第34页/共39页;2．工作(gōngzuò)原理;3．光栅(guāngshān)检测装置

（1）光栅(guāngshān)读数头

（2）辨向方法;4.4.5感应同步器

是一种电磁式位置检测元件。一般(yībān)可分为直线式和旋转式两种。

1．感应同步器结构;