进给伺服系统.ppt

《进给伺服系统.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第四章进给伺服系统内容提要本章将详细讨论进给伺服系统的软件硬件结构；进给伺服系统基本功能的原理及实现方法。第四章进给伺服系统2021/7/301数控技术第四章进给伺服系统进给伺服系统是数控系统主要的子系统。如果说CNC装置是数控系统的“大脑”，是发布“命令”的“指挥所”，那么进给伺服系统则是数控系统的“四肢”，是一种“执行机构”。它忠实地执行由CNC装置发来的运动命令，精确控制执行部件的运动方向，进给速度与位移量。第四章进给伺服系统2021/7/302数控技术第一节概述、进给伺服系统的定义及组成.定义：进给伺服系统(FeedServo

2、System)——以移动部件的位置和速度作为控制量的自动控制系统。第四章进给伺服系统2021/7/303数控技术2.组成：进给伺服系统主要由以下几个部分组成：位置控制单元；速度控制单元；驱动元件(电机)；检测与反馈单元；机械执行部件。位置控制调节器速度控制调节与驱动检测与反馈单元位置控制单元速度控制单元++--电机机械执行部件CNC插补指令实际位置反馈实际速度反馈一、进给伺服系统的定义及组成第一节概述2021/7/304数控技术二、NC机床对数控进给伺服系统的要求调速范围要宽且要有良好的稳定性(在调速范围内)调速范围：一般要求：稳定性

3、：指输出速度的波动要少，尤其是在低速时的平稳性显得特别重要。第一节概述二、NC机床对数控进给伺服系统的要求2021/7/305数控技术2、输出位置精度要高静态：定位精度和重复定位精度要高，即定位误差和重复定位误差要小。(尺寸精度)动态：跟随精度，这是动态性能指标，用跟随误差表示。(轮廓精度)灵敏度要高，有足够高的分辩率。二、NC机床对数控进给伺服系统的要求第一节概述2021/7/306数控技术负载特性要硬在系统负载范围内，当负载变化时，输出速度应基本不变。即△F尽可能小；当负载突变时，要求速度的恢复时间短且无振荡。即△t尽可能短；应有

4、足够的过载能力。tF△t△F第一节概述二、NC机床对数控进给伺服系统的要求这就要求伺服系统有良好的静态与动态刚度2021/7/307数控技术响应速度快且无超调这是对伺服系统动态性能的要求，即在无超调的前提下，执行部件的运动速度的建立时间tp应尽可能短。通常要求0→Fmax（Fmax→0）的响应时间应小于200ms，且不能有超调，否则对机械部件不利，有害于加工质量。tFtp第一节概述二、NC机床对数控进给伺服系统的要求2021/7/308数控技术能可逆运行和频繁灵活启停。系统的可靠性高，维护使用方便，成本低。综上所述：对伺服系统的要求包

5、括静态和动态特性两方面；对高精度的数控机床，对其动态性能的要求更严。第一节概述二、NC机床对数控进给伺服系统的要求2021/7/309数控技术第三节进给伺服驱动系统、概述进给伺服驱动系统：由进给伺服系统中的电机及其控制和驱动单元组成。电机：进给系统的动力部件，它提供执行部件运动所需的动力，在数控机床上目前常用的电机有：步进电机直流伺服电机交流伺服电机直线电机。第四章进给伺服系统2021/7/3010数控技术伺服单元：电机的控制和驱动单元，通常驱动电机与伺服单元是相互配套供应的，其性能参数进行了相互匹配，这样才能获得高性能的系统指标。伺

6、服单元主要作用：接受来自CNC单元的位置（速度、电流）指令信号，对其进行适当的调节运算，将其变换成电机转速的控制量(频率，电压等)，再经功率放大部件将其变换成电机的驱动电量，使驱动电机按要求运行。简言之：调节、变换、功放。第三节进给伺服驱动系统一、概述2021/7/3011数控技术进给驱动系统的特点（与主运动系统比较）：功率相对较小；控制精度要求高；控制性能要求高，尤其是动态性能。一、概述第三节进给伺服驱动系统2021/7/3012数控技术、步进电机及其驱动装置步进电机流行于70年代，其结构简单、控制容易、维修方面，且控制为全数字化。

7、随着计算机技术的发展，除功率驱动电路外，其它部分均可由软件实现，从而进一步简化结构，降低价格，因此，这类系统目前仍有相当的市场。目前步进电机仅用于小容量、低速、精度要不高的场合，如经济型数控；打印机、绘图机等计算机的外部设备。第三节进给伺服驱动系统2021/7/3013数控技术、步进电机及其驱动装置按力矩产生的原理，步进电机可分为反应式和励磁式等几种：反应式转子无绕组，由被励磁的定子绕组产生反应力矩实现步进进给；励磁式转子、定子均有绕组(或转子用永久磁钢)，由电磁力矩实现步进进给第三节进给伺服驱动系统2021/7/3014数控技术、步

8、进电机及其驱动装置三相反应式步进电机的工作原理－电磁铁的作用原理：第三节进给伺服驱动系统定子上有6个磁极，分成A、B、C三相，每个磁极上绕有励磁绕组，转子无绕组，是由带齿的铁芯做成的。当某相定子绕组通以直流电压激磁后产生