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;