南阳理工学院数控复习_1ppt培训课件

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1、第五章数控机床的伺服系统伺服系统的组成驱动电路：信号的转换（D/A）和放大伺服电机：信号和能量的转化输出（电—机）传动机构：信号和能量传递作用:接收数控系统的指令，驱动执行机构完成预定的进给和快速运动特点：能够实现位置和运动的准确控制分类：开环伺服系统和闭环伺服系统一、概述开环伺服系统组成：步进电机、驱动电路、传动机构工作原理：伺服驱动装置伺服驱动装置特点1）无位移检测装置，控制精度低2）结构简单、易于调整、成本低。主要技术指标1）定位精度可达±0.02mm2）脉冲当量可达0.01mm3）最高进给

2、速度低于6m/min应用:经济型数控机床及机床数控化改造关于步进电机步距角：步进电机每接受一个指令脉冲，转子相应的转角脉冲当量：步进电机每接受一个指令脉冲，工作台相应的位移转速、转角和转向的决定因素：脉冲频率、脉冲数和通电相序。主要类型：反应式步进电机、混合式步进电机伺服驱动装置伺服驱动装置闭环伺服系统组成：伺服单元、伺服电机、位移检测装置、传动机构等工作原理：图4-31特点：1）设有位移检测装置，控制精度高2）调试维护困难、成本较高主要技术指标1）定位精度可达±0.002mm2）检测分辨率可达0

3、.001mm3）最高进给速度可达14m/min应用：加工中心及中、高档数控机床伺服驱动装置关于闭环和半闭环系统闭环：采用线位移检测元件对工作台位移直接进行测量反馈。特点：控制精度高、安装调试困难半闭环：采用角位移检测元件对电机轴或滚珠丝杠的角位移进行测量反馈。特点：控制精度相对较低、安装调试方便伺服驱动装置伺服驱动系统的选用1）精度要求：定位精度、重复定位精度、加工精度2）响应速度：跟踪指令信号的速度3）调速范围：最高转速与最低转速之比Rn=nmax/nmin4）低速转距特性:低速时转距输出能力关

4、于定位精度和重复定位精度定位精度：移动件到达指令位置的准确度重复定位精度：移动件在任意定位点的定位一致性伺服驱动装置二、步进电机驱动系统（开环控制系统）一）步进电机的工作原理、结构及特工作原理工作原理伺服驱动装置伺服驱动装置通电方式三相双三拍：(正转)ABBCCAAB(反转)ACCBBAAC三相六拍：(正转)AABBBCCCAA(反转)AACCCBBBAA三相单三拍：(正转)ABCA(反转)ACBAm相步进电机通电方式m相单m拍：例ABCDE

5、Am相双m拍：例ABBCCDDEEAAB或ABCBCDCDEDEAEABABCm相2m拍：例AABBBCCCDDDEEEAA或ABABCBCBCDCDCDEDEDEAEAEABAB三种通电方式的特点：单m拍：每次一相通电,切换瞬间失去自锁力矩易失步,在平衡位置易振荡双m拍：每次同时有二相通电,切换瞬间仍有一相保持通电,运行稳定2m拍：步距角小一半，切换瞬间仍有一相保持通电，运行稳定伺服驱动装置步进电机的结构（横向视图）伺服驱动装置2.步

6、进电机的结构（纵向视图）伺服驱动装置步进电机的主要特性1）步距角和静态步距误差步距角：m:线圈相数z:转子齿数q:2m拍q=2，其它q=1步距误差：实际步距角与理论步距角之差一般为10`2）输出扭矩：必须大于负载转距3）最高启动、停止脉冲频率：步进电机所能接受的最高启、停脉冲频率，此值必须大于负载实际启、停所需的脉冲频率。伺服驱动装置4）连续运行的最高工作频率：步进电机连续运行所能接受的最高工作频率，此值必须大于步进电机实际运行的最高工作频率。5）步进运行和低频振荡步进运行：当脉冲间隔大于步进电机

7、的过渡过程时，电机呈步进运行状态低频振荡：当脉冲频率接近步进电机的固有频率时，将产生振荡（必要时可设可调阻尼器）伺服驱动装置二）开环控制系统步进电机的计算和选用传动计算伺服驱动装置传动比直线进给伺服驱动装置式中：α为步进电机的步距角δ为系统的脉冲当量i为传动系统的传动比圆周进给传动比步进电机的选用输出转距：通常取ML/Mjmax=0.2～0.5步距角：步距角与系统应匹配，即应满足脉冲频率：应与系统要求的启动、连续运行频率匹配转动惯量：应满足以下匹配条件式中：JM步进电机的转动惯量JL负载转动惯量脉

8、冲频率：所选步进电机脉冲频率要满足负载要求，即：所选步进电机连续运行的最高脉冲频率要高于负载连续运行要求的脉冲频率，所选步进电机启动运行的最高脉冲频率要高于负载启动运行要求的脉冲频率伺服驱动装置三）步进电机的驱动环形分配器作用：对步进电机线圈的通电相序进行分配种类：硬件环形分配器和软件环形分配器两种软件环分器：通电相序状态预先存入计算机并采用软件查表方式进行控制特点：节省了环分器硬件，但软件运行效率低，用于速度要求不高处伺服驱动装置硬件环分器：通电相序状态由硬件逻辑功能完成特点：需