数控编程第三十四讲.ppt

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1、数控技术主讲教师：仇晓黎东南大学远程教育第三十四讲1三、伺服控制系统分类1、按控制方式分类位置控制系统可分为开环、半闭环和闭环三种。开环控制不需要位置检测及反馈，半闭环、闭环控制需要位置检测及反馈。21）开环系统3如图为开环伺服系统，它由步进电机及其驱动线路等组成。其功能是每输入一个指令脉冲，步进电机就旋转一定角度，步进电机的旋转速度取决于指令脉冲的频率、转角的大小有指令脉冲数所决定。由于系统中没有位置检测器及反馈线路，因此，开环系统的精度较差，但由于结构简单，易于调整，在精度不太高的场合中较广泛的应用。4如图是典型的闭环伺服系统，它

2、由伺服电机、检测器、比较线路、伺服放大线路等部分组成。2）闭环系统5它根据来自检测器的反馈信号与指令信号比较的结果来进行速度和位置的控制。对大部份数控机床来说，其检测反馈是从伺服电机轴或滚珠丝杠上取得的。对高精度或大型机床，才直接从安装在工作台等移动部件上的检测器中取得反馈信号。为区别两者起见，把前者称之为半闭环系统。6直接测量工作台等移动部件的位移从而建立反馈控制当然最好，但这种测量装置的价格较高，安装及调整都比较复杂且不易保养；相比之下半闭环系统中的测量转角就比较容易，但其补偿精度比闭环系统差，但系统简单而且调整方便，现在已广泛地

3、应用在数控机床上。72、按所驱动的伺服电动机分类（1）步进电动机伺服控制（2）直流伺服系统采用直流伺服驱动器将交流电转变为可控制的直流电驱动直流伺服电动机。直流伺服驱动器所采用晶闸管(SCR)调速系统和晶体管脉宽调制(PWM)调速系统。（3）交流伺服系统采用改变交流伺服电动机的供电频率的方法来达到电动机调速的目的83、按进给驱动和主轴驱动分类（1）进给伺服系统是指一般意义的伺服系统，包括速度控制和位置控制。进给伺服系统要完成坐标轴的定位和轮廓跟踪功能，是数控机床中要求最高的伺服系统。（2）主轴伺服系统一般只是一个速度控制系统，主要实现

4、追大洲无级调速和满足功率与扭矩的输出。对其精度和快速响应要求也没有进给伺服系统高。9作业：P314思考题1、3、4、510第六章数控机床的伺服系统第一节概述第二节进给驱动第三节主轴驱动第四节检测元件第五节位置控制系统11第六章第二节进给驱动一、直流伺服电动机速度控制单元二、交流伺服电动机速度控制单元12一、直流伺服电动机速度控制单元1、直流电动机的调速方法与性能（1）永磁直流伺服电动机的工作原理与性能13（2）直流电动机的调速方法与性能。142、晶闸管直流调速系统（1）系统的组成（2）主回路工作原理15（3）晶闸管速度控制单元。163

5、、PWM直流调速（1）晶体管脉宽调制原理17（2）PWM直流调速的特性及原理。18（3）常用的PWM直流调速系统。19二、交流伺服电动机速度控制单元1、交流伺服电动机的结构与性能（1）交流伺服电动机的结构特点20（2）永磁式同步交流伺服电动机的工作原理和性能。212、永磁同步交流伺服电动机调速系统（1）PWM变频器22（2）PWM变频调速原理。233、全数字交流伺服系统（1）全数字交流伺服系统机器最新发现。24（2）全数字式SPWM变频器。25。4、永磁交流伺服电动机中的传感器26作业：P314思考题1、3、4、527第六章数控机床的

6、伺服系统第一节概述第二节进给驱动第三节主轴驱动第四节检测元件第五节位置控制系统28第六章第三节主轴驱动一、对主轴驱动的要求二、直流主轴驱动系统三、交流主轴控制系统29一、对主轴驱动的要求机床主传动主要是旋转运动，无需丝杠或其他直线运动装置。1、对功率的要求要求主转动电动机应有2.2-250KW的功率范围，既要能输出大的功率，又要求主轴结构简单。2、宽调速范围数控机床要求主驱动系统在1:100-1000范围内进行恒转矩和1:10的恒功率调速，303、定位功能要求主轴能与进给驱动实行同步控制；在加工中心上为了自动换刀还要求主轴能进行高精度

7、的准停控制；为了保证端面加工的表面质量，要求主轴具有恒线速度表面切削功能；有的数控机床要求具有较大分度控制功能。现在国际上新生产的数控机床绝大多数采用交流主轴驱动系统。31二、直流主轴驱动系统1、电动机结构与性能。322、直流速度控制单元。33三、交流主轴控制单元1、交流主轴电动机结构与性能。342、交流电动机的调速。353、感应式异步电动机的矢量控制。36作业：P314思考题1、3、4、537第六章数控机床的伺服系统第一节概述第二节进给驱动第三节主轴驱动第四节检测元件第五节位置控制系统38第六章第四节检测元件一、概述二、光电盘与编码

8、盘三、光栅测量装置四、感应同步器测量装置五、磁尺测量装置39一、概述伺服驱动元件中，步进电机、电液脉冲马达能够按数控装置发出的指令脉冲进行工作，在一般情况下不会失步，不需要位置检测，它们常用于开环系统。在闭环系统中，常用