数控机床伺服系统学习教案

数控机床数控机床(sh kn j chun)伺服系统伺服系统第一页，共58页第1页/共58页第二页，共58页第2页/共58页第三页，共58页1) 开环伺服系统由驱动控制单元、执行元件和开环伺服系统由驱动控制单元、执行元件和机床组成通常机床组成通常,执行元件选用执行元件选用(xunyng)步进步进电电动机2）闭环及半闭环伺服系统由执行元件、驱动控）闭环及半闭环伺服系统由执行元件、驱动控制单元、机床以及反馈检测元件、比较环节组成制单元、机床以及反馈检测元件、比较环节组成 第3页/共58页第四页，共58页第4页/共58页第五页，共58页统分为数字伺服系统、模拟伺服系统和数字模拟混合伺服系统等第5页/共58页第六页，共58页第6页/共58页第七页，共58页第7页/共58页第八页，共58页步距角：每发一个脉冲，步进电机转子步距角：每发一个脉冲，步进电机转子(zhun z)转过转过的角度脉冲当量：每发一个脉冲，工作台移动的位移量脉冲当量：每发一个脉冲，工作台移动的位移量第8页/共58页第九页，共58页AB(逆时针旋转逆时针旋转)或或ACCBBAAC(顺时针旋转顺时针旋转)双三拍控制方式的步距角仍为控制方式的步距角仍为30。

第9页/共58页第十页，共58页第10页/共58页第十一页，共58页1)直流伺服电动机的结构及工作原理直流伺服电动机具有良好的启动、制动和调速特性， 可方便地在很宽范围内实现平滑无极(w j)调速，故多采用对伺服电动机的调速性能要求较高的数控机床中 组成：定子、转子、电刷与换相片直流电动机都存在一些固有的缺点，如电刷和换向器易磨损，需经常维护换向器换向时会产生火花，使电动机的最高速度受到限制，也使应用环境受到限制，而且直流电动机结构复杂，制造困难，所用钢铁材料消耗大，制造成本高 第11页/共58页第十二页，共58页第12页/共58页第十三页，共58页第13页/共58页第十四页，共58页第14页/共58页第十五页，共58页第15页/共58页第十六页，共58页第16页/共58页第十七页，共58页第17页/共58页第十八页，共58页第18页/共58页第十九页，共58页第19页/共58页第二十页，共58页第20页/共58页第二十一页，共58页第21页/共58页第二十二页，共58页第22页/共58页第二十三页，共58页第23页/共58页第二十四页，共58页第24页/共58页第二十五页，共58页第25页/共58页第二十六页，共58页。

第26页/共58页第二十七页，共58页第27页/共58页第二十八页，共58页第28页/共58页第二十九页，共58页第29页/共58页第三十页，共58页第30页/共58页第三十一页，共58页第31页/共58页第三十二页，共58页第32页/共58页第三十三页，共58页第33页/共58页第三十四页，共58页第34页/共58页第三十五页，共58页通常(tngchng),标尺光栅安装在机床的运动部件(如工作台或丝杠)上，光栅读数头安装在机床的固定部件(如机床底座)上，两者随着工作台的移动而相对移动 第35页/共58页第三十六页，共58页 光栅尺是用真空镀膜的方法刻上均匀密集线纹的透明玻璃片或长条形金属镜面 对于长光栅，这些线纹相互平行，各线纹之间的距离(jl)相等，称此距离(jl)为栅距 对于圆光栅，这些线纹是等栅距角的向心条纹栅距和栅距角是决定光栅光学性质的基本参数 栅距和栅距角是决定光栅光学性质的基本参数第36页/共58页第三十七页，共58页第37页/共58页第三十八页，共58页第38页/共58页第三十九页，共58页第39页/共58页第四十页，共58页第40页/共58页第四十一页，共58页P/sin ,sin,p 第41页/共58页第四十二页，共58页。

当标尺光栅移动时，莫尔条纹就沿与光栅移动方向(fngxing)垂直的方向(fngxing)移动当光栅移动一个栅距时，莫尔条纹就相应准确地移动一个纹距p，两者一一对应 只要读出移过莫尔条纹的数目，就可知道光栅移过了多少个栅距 第42页/共58页第四十三页，共58页第43页/共58页第四十四页，共58页第44页/共58页第四十五页，共58页第45页/共58页第四十六页，共58页第46页/共58页第四十七页，共58页第47页/共58页第四十八页，共58页产生感应电压，通过对感应电压的测量，可以精确地测量出位移量第48页/共58页第四十九页，共58页安装简单，维修方便，寿命长安装简单，维修方便，寿命长4)通过拼接方法，可以增大测通过拼接方法，可以增大测量距离的长度量距离的长度 (5)成本低，工艺性好成本低，工艺性好第49页/共58页第五十页，共58页第50页/共58页第五十一页，共58页第51页/共58页第五十二页，共58页第52页/共58页第五十三页，共58页第53页/共58页第五十四页，共58页第54页/共58页第五十五页，共58页第55页/共58页第五十六页，共58页第56页/共58页第五十七页，共58页。

第57页/共58页第五十八页，共58页。