數(shù)控加工技術(shù)明興祖數(shù)控機(jī)床各組成部分的結(jié)構(gòu)及其控制原理PPT課件

1、第二章第二章 數(shù)控機(jī)床各組成部分的結(jié)構(gòu)及其控制數(shù)控機(jī)床各組成部分的結(jié)構(gòu)及其控制原理原理第一節(jié)第一節(jié) 計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng) 一、一、CNCCNC系統(tǒng)的組成與特點(diǎn)系統(tǒng)的組成與特點(diǎn) 計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)（簡(jiǎn)稱計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)（簡(jiǎn)稱CNCCNC系統(tǒng)）是在硬件數(shù)控（系統(tǒng)）是在硬件數(shù)控（NCNC）系統(tǒng)）系統(tǒng)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，它用一臺(tái)計(jì)算機(jī)完成數(shù)控裝置的所有功的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，它用一臺(tái)計(jì)算機(jī)完成數(shù)控裝置的所有功能。能。CNCCNC系統(tǒng)由硬件和軟件組成，其組成框圖如圖系統(tǒng)由硬件和軟件組成，其組成框圖如圖2-12-1所示。所示。 根據(jù)上述組成框圖，根據(jù)上述組成框圖，CNCCNC系統(tǒng)有如下特點(diǎn)：系統(tǒng)有如下特點(diǎn)

2、：(1)(1)靈活性靈活性（2 2）通用性（）通用性（3 3）可靠性（）可靠性（4 4）數(shù)控功能多樣化）數(shù)控功能多樣化（5 5）使用維護(hù)方便）使用維護(hù)方便 返回課件首頁(yè)第1頁(yè)/共38頁(yè)二、二、CNCCNC系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu) 數(shù)控系統(tǒng)的硬件由數(shù)控裝置、輸入數(shù)控系統(tǒng)的硬件由數(shù)控裝置、輸入/ /輸出裝置、輸出裝置、驅(qū)動(dòng)裝置和機(jī)床電器邏輯控制裝置等組成，這四部驅(qū)動(dòng)裝置和機(jī)床電器邏輯控制裝置等組成，這四部分之間通過(guò)分之間通過(guò)I/OI/O接口互連。接口互連。 數(shù)控裝置是數(shù)控系統(tǒng)的核心，其軟件和硬件來(lái)數(shù)控裝置是數(shù)控系統(tǒng)的核心，其軟件和硬件來(lái)控制各種數(shù)控功能的實(shí)現(xiàn)。控制各種數(shù)控功能的實(shí)現(xiàn)。 數(shù)控裝置

3、的硬件結(jié)構(gòu)按數(shù)控裝置的硬件結(jié)構(gòu)按CNCCNC裝置中的印制電路板裝置中的印制電路板的插接方式可以分為大板結(jié)構(gòu)和功能模塊（小板）的插接方式可以分為大板結(jié)構(gòu)和功能模塊（小板）結(jié)構(gòu)；按結(jié)構(gòu)；按CNCCNC裝置硬件的制造方式，可以分為專用裝置硬件的制造方式，可以分為專用型結(jié)構(gòu)和個(gè)人計(jì)算機(jī)式結(jié)構(gòu)；按型結(jié)構(gòu)和個(gè)人計(jì)算機(jī)式結(jié)構(gòu)；按CNCCNC裝置中微處理裝置中微處理器的個(gè)數(shù)可以分為單微處理器結(jié)構(gòu)和多微處理器結(jié)器的個(gè)數(shù)可以分為單微處理器結(jié)構(gòu)和多微處理器結(jié)構(gòu)。構(gòu)。第2頁(yè)/共38頁(yè)第二章第二章 數(shù)控機(jī)床各組成部分的結(jié)構(gòu)及其控制原理數(shù)控機(jī)床各組成部分的結(jié)構(gòu)及其控制原理 （一）大板結(jié)構(gòu)和功能模板結(jié)構(gòu)一）大板結(jié)構(gòu)和功能模

4、板結(jié)構(gòu) 1 1大板結(jié)構(gòu)大板結(jié)構(gòu) 大板結(jié)構(gòu)大板結(jié)構(gòu)CNCCNC系統(tǒng)的系統(tǒng)的CNCCNC裝置由主電路板、位置控制板、裝置由主電路板、位置控制板、PCPC板、圖形控制板、附加板、圖形控制板、附加I/OI/O板和電源單元等組成。主電路板是大印板和電源單元等組成。主電路板是大印制電路版，其它電路板是小板，插在大印制電路板上的插槽內(nèi)。制電路版，其它電路板是小板，插在大印制電路板上的插槽內(nèi)。這種結(jié)構(gòu)類似于微型計(jì)算機(jī)的結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)類似于微型計(jì)算機(jī)的結(jié)構(gòu)。 2 2功能模塊結(jié)構(gòu)功能模塊結(jié)構(gòu) 在這種結(jié)構(gòu)中，整個(gè)在這種結(jié)構(gòu)中，整個(gè)CNCCNC裝置按功能模塊化分為若干個(gè)模塊，硬裝置按功能模塊化分為若干個(gè)模塊，硬件和軟

5、件的設(shè)計(jì)都采用模塊化設(shè)計(jì)。件和軟件的設(shè)計(jì)都采用模塊化設(shè)計(jì)。 常用的功能模板有常用的功能模板有CNCCNC控制板、位置控制板、控制板、位置控制板、PCPC板、存儲(chǔ)器板、板、存儲(chǔ)器板、圖形板和通信板等。圖形板和通信板等。FANUCFANUC系統(tǒng)系統(tǒng)1515系列就采用了功能模塊式結(jié)構(gòu)。系列就采用了功能模塊式結(jié)構(gòu)。 返回課件首頁(yè)第3頁(yè)/共38頁(yè)第二章第二章 數(shù)控機(jī)床各組成部分的結(jié)構(gòu)及其控制原理數(shù)控機(jī)床各組成部分的結(jié)構(gòu)及其控制原理 （二）單微處理器結(jié)構(gòu)和（二）單微處理器結(jié)構(gòu)和多微處理器結(jié)構(gòu)多微處理器結(jié)構(gòu) 1 1單微處理器結(jié)構(gòu)單微處理器結(jié)構(gòu) 在單微處理器結(jié)構(gòu)中，只有在單微處理器結(jié)構(gòu)中，只有一個(gè)微處理器，以

6、集中控制、分一個(gè)微處理器，以集中控制、分時(shí)處理數(shù)控裝置的各個(gè)任務(wù)。時(shí)處理數(shù)控裝置的各個(gè)任務(wù)。 2 2多微處理器結(jié)構(gòu)多微處理器結(jié)構(gòu)在一個(gè)數(shù)控系統(tǒng)中有兩個(gè)或兩個(gè)在一個(gè)數(shù)控系統(tǒng)中有兩個(gè)或兩個(gè)以上的微處理器，每個(gè)微處理器以上的微處理器，每個(gè)微處理器通過(guò)數(shù)據(jù)總線或通信方式進(jìn)行連通過(guò)數(shù)據(jù)總線或通信方式進(jìn)行連接，共享系統(tǒng)的公用存儲(chǔ)器與接，共享系統(tǒng)的公用存儲(chǔ)器與I/OI/O接口接口, ,每個(gè)微處理器分擔(dān)系統(tǒng)每個(gè)微處理器分擔(dān)系統(tǒng)的一部分工作，這就是多微處理的一部分工作，這就是多微處理器系統(tǒng)。器系統(tǒng)。返回課件首頁(yè)第4頁(yè)/共38頁(yè)第二章第二章 數(shù)控機(jī)床各組成部分的結(jié)構(gòu)及其控制原理數(shù)控機(jī)床各組成部分的結(jié)構(gòu)及其控制原理

7、 如圖如圖2-32-3所示的數(shù)控系統(tǒng)帶有所示的數(shù)控系統(tǒng)帶有4 4個(gè)個(gè)CPUCPU。目前使用的多微處理器。目前使用的多微處理器系統(tǒng)有三種不同的結(jié)構(gòu)，即主從式結(jié)構(gòu)、總線式多主系統(tǒng)有三種不同的結(jié)構(gòu)，即主從式結(jié)構(gòu)、總線式多主CPUCPU結(jié)構(gòu)和分結(jié)構(gòu)和分布式結(jié)構(gòu)。布式結(jié)構(gòu)。返回課件首頁(yè)第5頁(yè)/共38頁(yè)第二章第二章 數(shù)控機(jī)床各組成部分的結(jié)構(gòu)及其控制原理數(shù)控機(jī)床各組成部分的結(jié)構(gòu)及其控制原理 三、三、CNCCNC系統(tǒng)的軟件結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的軟件結(jié)構(gòu) （一）（一）CNCCNC系統(tǒng)軟件的組成系統(tǒng)軟件的組成 CNCCNC軟件分為應(yīng)用軟件和系統(tǒng)軟件。軟件分為應(yīng)用軟件和系統(tǒng)軟件。 CNCCNC系統(tǒng)軟件是為實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)軟件是為實(shí)現(xiàn)C

8、NCCNC系統(tǒng)各項(xiàng)功能所編制的專用軟系統(tǒng)各項(xiàng)功能所編制的專用軟件，也叫控制軟件，存放在計(jì)算機(jī)件，也叫控制軟件，存放在計(jì)算機(jī)EPROMEPROM內(nèi)存中。各種內(nèi)存中。各種CNCCNC系系統(tǒng)的功能設(shè)置和控制方案各不相同，它們的系統(tǒng)軟件在結(jié)構(gòu)上和規(guī)統(tǒng)的功能設(shè)置和控制方案各不相同，它們的系統(tǒng)軟件在結(jié)構(gòu)上和規(guī)模上差別很大，但是一般都包括輸入數(shù)據(jù)處理程序、插補(bǔ)運(yùn)算程序、模上差別很大，但是一般都包括輸入數(shù)據(jù)處理程序、插補(bǔ)運(yùn)算程序、速度控制程序、管理程序和診斷程序。下面分別敘述它們的作用。速度控制程序、管理程序和診斷程序。下面分別敘述它們的作用。 1 1輸入數(shù)據(jù)處理程序輸入數(shù)據(jù)處理程序 它接收輸入的零件加工程序

9、，將標(biāo)準(zhǔn)代碼表示的加工指令它接收輸入的零件加工程序，將標(biāo)準(zhǔn)代碼表示的加工指令和數(shù)據(jù)進(jìn)行譯碼、數(shù)據(jù)處理，并按規(guī)定的格式存放。有的系統(tǒng)還要和數(shù)據(jù)進(jìn)行譯碼、數(shù)據(jù)處理，并按規(guī)定的格式存放。有的系統(tǒng)還要進(jìn)行補(bǔ)償計(jì)算，或?yàn)椴逖a(bǔ)運(yùn)算和速度控制等進(jìn)行預(yù)計(jì)算。通常，輸進(jìn)行補(bǔ)償計(jì)算，或?yàn)椴逖a(bǔ)運(yùn)算和速度控制等進(jìn)行預(yù)計(jì)算。通常，輸入數(shù)據(jù)處理程序包括輸入、譯碼和數(shù)據(jù)處理三項(xiàng)內(nèi)容。入數(shù)據(jù)處理程序包括輸入、譯碼和數(shù)據(jù)處理三項(xiàng)內(nèi)容。 （1 1）輸入程序（）輸入程序（2 2）譯碼程序（）譯碼程序（3 3） 數(shù)據(jù)處理程序數(shù)據(jù)處理程序返回課件首頁(yè)第6頁(yè)/共38頁(yè)第二章第二章 數(shù)控機(jī)床各組成部分的結(jié)構(gòu)及其控制原理數(shù)控機(jī)床各組成部分的

10、結(jié)構(gòu)及其控制原理 2 2插補(bǔ)計(jì)算程序插補(bǔ)計(jì)算程序 CNCCNC系統(tǒng)根據(jù)工件加工程序中提供的數(shù)據(jù)，如曲線的種類、系統(tǒng)根據(jù)工件加工程序中提供的數(shù)據(jù)，如曲線的種類、起點(diǎn)、終點(diǎn)等進(jìn)行運(yùn)算。根據(jù)運(yùn)算結(jié)果，分別向各坐標(biāo)軸發(fā)出進(jìn)給起點(diǎn)、終點(diǎn)等進(jìn)行運(yùn)算。根據(jù)運(yùn)算結(jié)果，分別向各坐標(biāo)軸發(fā)出進(jìn)給脈沖。這個(gè)過(guò)程稱為插補(bǔ)運(yùn)算。進(jìn)給脈沖通過(guò)伺服系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)工作臺(tái)脈沖。這個(gè)過(guò)程稱為插補(bǔ)運(yùn)算。進(jìn)給脈沖通過(guò)伺服系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)工作臺(tái)或刀具作相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)，完成程序規(guī)定的加工任務(wù)?；虻毒咦飨鄳?yīng)的運(yùn)動(dòng)，完成程序規(guī)定的加工任務(wù)。 CNCCNC系統(tǒng)是一邊插補(bǔ)進(jìn)行運(yùn)算，一邊進(jìn)行加工，是一種典型系統(tǒng)是一邊插補(bǔ)進(jìn)行運(yùn)算，一邊進(jìn)行加工，是一種典型的實(shí)時(shí)控制方

11、式，所以，插補(bǔ)運(yùn)算的快慢直接影響機(jī)床的進(jìn)給速度，的實(shí)時(shí)控制方式，所以，插補(bǔ)運(yùn)算的快慢直接影響機(jī)床的進(jìn)給速度，因此應(yīng)該盡可能地縮短運(yùn)算時(shí)間，這是編制插補(bǔ)運(yùn)算程序的關(guān)鍵。因此應(yīng)該盡可能地縮短運(yùn)算時(shí)間，這是編制插補(bǔ)運(yùn)算程序的關(guān)鍵。 3 3速度控制程序速度控制程序 速度控制程序根據(jù)給定的速度值控制插補(bǔ)運(yùn)算的頻率，以速度控制程序根據(jù)給定的速度值控制插補(bǔ)運(yùn)算的頻率，以保預(yù)定的進(jìn)給速度。在速度變化較大時(shí)，需要進(jìn)行自動(dòng)加減速控制，保預(yù)定的進(jìn)給速度。在速度變化較大時(shí)，需要進(jìn)行自動(dòng)加減速控制，以避免因速度突變而造成驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)失步。以避免因速度突變而造成驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)失步。 4 4管理程序管理程序 管理程序負(fù)責(zé)對(duì)數(shù)據(jù)輸入、

12、數(shù)據(jù)處理、插補(bǔ)運(yùn)算等為加工過(guò)管理程序負(fù)責(zé)對(duì)數(shù)據(jù)輸入、數(shù)據(jù)處理、插補(bǔ)運(yùn)算等為加工過(guò)程服務(wù)的各種程序進(jìn)行調(diào)度管理。管理程序還要對(duì)面板命令、時(shí)鐘程服務(wù)的各種程序進(jìn)行調(diào)度管理。管理程序還要對(duì)面板命令、時(shí)鐘信號(hào)、故障信號(hào)等引起的中斷進(jìn)行處理。信號(hào)、故障信號(hào)等引起的中斷進(jìn)行處理。返回課件首頁(yè)第7頁(yè)/共38頁(yè)第二章第二章 數(shù)控機(jī)床各組成部分的結(jié)構(gòu)及其控制原理數(shù)控機(jī)床各組成部分的結(jié)構(gòu)及其控制原理 5診斷程序 診斷程序的功能是在程序運(yùn)行中及時(shí)發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)的故障，并指出故障的類型。也可以在運(yùn)行前或故障發(fā)生后，檢查系統(tǒng)各主要部件（CPU、存儲(chǔ)器、接口、開關(guān)、伺服系統(tǒng)等）的功能是否正常，并指出發(fā)生故障的部位。 （二）CN

13、C系統(tǒng)軟件的結(jié)構(gòu) CNC系統(tǒng)是在同一時(shí)間或同一時(shí)間間隔內(nèi)完成兩種以上性質(zhì)相同或不同的工作，因此需要對(duì)系統(tǒng)軟件的各功能模塊實(shí)現(xiàn)多任務(wù)并行處理。為此，在CNC軟件設(shè)計(jì)中，常采用資源分時(shí)共享并行處理和資源重疊流水并行處理技術(shù)。資源分時(shí)共享并行處理適用于單微處理器系統(tǒng)，主要采用對(duì)CPU的分時(shí)共享來(lái)解決多任務(wù)的并行處理。資源重疊流水并行處理適用于多微處理器系統(tǒng)，資源重疊流水并行處理是指在一段時(shí)間間隔內(nèi)處理兩個(gè)或多個(gè)任務(wù)，即時(shí)間重疊。由于兩種技術(shù)處理方式不同，相應(yīng)的CNC軟件也可設(shè)計(jì)成不同的結(jié)構(gòu)形式。不同的軟件結(jié)構(gòu)，對(duì)各任務(wù)的安排方式也不同，管理方式也不同。返回課件首頁(yè)第8頁(yè)/共38頁(yè)第二章第二章 數(shù)控機(jī)

14、床各組成部分的結(jié)構(gòu)及其控制原理數(shù)控機(jī)床各組成部分的結(jié)構(gòu)及其控制原理 較常見的CNC軟件結(jié)構(gòu)形式有前后臺(tái)型軟件結(jié)構(gòu)和中斷型軟件結(jié)構(gòu)。 1前后臺(tái)型軟件結(jié)構(gòu) 前后臺(tái)型軟件結(jié)構(gòu)將整個(gè)CNC系統(tǒng)軟件分為前臺(tái)程序和后臺(tái)程序。 2中斷型軟件結(jié)構(gòu) 四、四、CNCCNC系統(tǒng)的控制原理系統(tǒng)的控制原理 五、典型數(shù)控系統(tǒng)五、典型數(shù)控系統(tǒng)返回課件首頁(yè)第9頁(yè)/共38頁(yè)第二章第二章 數(shù)控機(jī)床各組成部分的結(jié)構(gòu)及其控制原理數(shù)控機(jī)床各組成部分的結(jié)構(gòu)及其控制原理第二節(jié)第二節(jié) 數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給伺服系統(tǒng)數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給伺服系統(tǒng) 一、概述一、概述 數(shù)控機(jī)床的伺服系統(tǒng)是指以數(shù)控機(jī)床移動(dòng)部件（如工作臺(tái)）的位置和速度作為控制量的自動(dòng)控制系統(tǒng)，也就

15、是位置隨動(dòng)系統(tǒng)。它的作用是接受來(lái)自數(shù)控裝置中插補(bǔ)器或計(jì)算機(jī)插補(bǔ)軟件生成的進(jìn)給脈沖，經(jīng)變換、放大將其轉(zhuǎn)化為數(shù)控機(jī)床移動(dòng)部件的位移，并保證動(dòng)作的快速和準(zhǔn)確。伺服系統(tǒng)的性能，在很大程度上決定了數(shù)控機(jī)床的性能，如數(shù)控機(jī)床的定位精度、跟蹤精度、最高移動(dòng)速度等重要指標(biāo)。 伺服系統(tǒng)由執(zhí)行元件和驅(qū)動(dòng)控制電路構(gòu)成。伺服系統(tǒng)按其控制方式分為開環(huán)伺服系統(tǒng)、閉環(huán)伺服系統(tǒng)和半閉環(huán)伺服系統(tǒng)。 伺服系統(tǒng)的基本要求主要是穩(wěn)定性好、精確度高以及快速響應(yīng)性。 數(shù)控機(jī)床伺服系統(tǒng)主要有兩種：一種是進(jìn)給伺服系統(tǒng)，它控制機(jī)床各坐標(biāo)軸的切削進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，以直線運(yùn)動(dòng)為主；另一種是主軸伺服系統(tǒng)，它控制主軸的切削運(yùn)動(dòng)，以旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)為主。本節(jié)只介紹前一

16、種。返回課件首頁(yè)第10頁(yè)/共38頁(yè)第二章第二章 數(shù)控機(jī)床各組成部分的結(jié)構(gòu)及其控制原理數(shù)控機(jī)床各組成部分的結(jié)構(gòu)及其控制原理 二、開環(huán)和閉環(huán)進(jìn)給伺服系統(tǒng)二、開環(huán)和閉環(huán)進(jìn)給伺服系統(tǒng) 1 1開環(huán)進(jìn)給伺服系統(tǒng) 開環(huán)進(jìn)給伺服系統(tǒng)是數(shù)控機(jī)床中最簡(jiǎn)單的伺服系統(tǒng)，執(zhí)行元件一般為步進(jìn)電機(jī)，其控制原理如圖2-82-8所示。 開環(huán)進(jìn)給伺服系統(tǒng)的精度較低，速度也受到步進(jìn)電動(dòng)機(jī)性能的限制。但由于其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于調(diào)整，在精度要求不太高的場(chǎng)合中得到較廣泛的應(yīng)用。 返回課件首頁(yè)第11頁(yè)/共38頁(yè)第二章第二章 數(shù)控機(jī)床各組成部分的結(jié)構(gòu)及其控制原理數(shù)控機(jī)床各組成部分的結(jié)構(gòu)及其控制原理 2閉環(huán)控制系統(tǒng) 因?yàn)殚_環(huán)系統(tǒng)的精度不能很好地滿

17、足數(shù)控機(jī)床的要求，所以為了保證精度，最根本的辦法是采用閉環(huán)控制方式。閉環(huán)控制系統(tǒng)是采用直線型位置檢測(cè)裝置（直線感應(yīng)同步器、長(zhǎng)光柵等）對(duì)數(shù)控機(jī)床工作臺(tái)位移進(jìn)行直接測(cè)量并進(jìn)行反饋控制的位置伺服系統(tǒng)，其控制原理見圖2-9。返回課件首頁(yè)第12頁(yè)/共38頁(yè)第二章第二章 數(shù)控機(jī)床各組成部分的結(jié)構(gòu)及其控制原理數(shù)控機(jī)床各組成部分的結(jié)構(gòu)及其控制原理 3半閉環(huán)控制系統(tǒng) 采用旋轉(zhuǎn)型角度測(cè)量元件（脈沖編碼器、旋轉(zhuǎn)變壓器、圓感應(yīng)同步器等）和伺服電動(dòng)機(jī)按照反饋控制原理構(gòu)成的位置伺服系統(tǒng)，稱作半閉環(huán)控制系統(tǒng)，其控制原理見圖2-10。半閉環(huán)控制系統(tǒng)的檢測(cè)裝置有兩種安裝方式：一種是把角位移檢測(cè)裝置安裝在絲杠末端；另一種是把角位

18、移檢測(cè)裝置安裝在電動(dòng)機(jī)軸端。返回課件首頁(yè)第13頁(yè)/共38頁(yè)第二章第二章 數(shù)控機(jī)床各組成部分的結(jié)構(gòu)及其控制原理數(shù)控機(jī)床各組成部分的結(jié)構(gòu)及其控制原理 三、三、CNCCNC進(jìn)給伺服系統(tǒng)進(jìn)給伺服系統(tǒng) CNC進(jìn)給伺服系統(tǒng)是指用于CNC機(jī)床的伺服系統(tǒng)，它與前面介紹的伺服系統(tǒng)相比較，具有精度高、穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)，其結(jié)構(gòu)框圖如圖2-11所示。由于計(jì)算機(jī)的引入，用軟件代替了大量的硬件，因而使得硬件線路簡(jiǎn)單。在CNC進(jìn)給伺服系統(tǒng)中還可用計(jì)算機(jī)對(duì)伺服系統(tǒng)進(jìn)行最優(yōu)控制、前瞻控制等，從而提高整個(gè)系統(tǒng)的性能。返回課件首頁(yè)第14頁(yè)/共38頁(yè)第二章第二章 數(shù)控機(jī)床各組成部分的結(jié)構(gòu)及其控制原理數(shù)控機(jī)床各組成部分的結(jié)構(gòu)及其控制原理

19、 四、進(jìn)給系統(tǒng)的機(jī)械傳動(dòng)結(jié)構(gòu)四、進(jìn)給系統(tǒng)的機(jī)械傳動(dòng)結(jié)構(gòu) 數(shù)控機(jī)床進(jìn)給傳動(dòng)裝置的精度、靈敏度和穩(wěn)定性，將直接影響工件的加工精度。為此，數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)必須滿足:（1）傳動(dòng)精度高;（2）摩擦阻力小;（3）運(yùn)動(dòng)部件慣量小。 下面主要介紹滾珠絲杠螺母副和導(dǎo)軌副兩種機(jī)械傳動(dòng)結(jié)構(gòu)。 （一）滾珠絲杠螺母副 在數(shù)控機(jī)床上，將回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)與直線運(yùn)動(dòng)相互轉(zhuǎn)換的傳動(dòng)裝置一般采用滾珠絲杠螺母副。其特點(diǎn)是：傳動(dòng)效率高，一般為=0.920.98；傳動(dòng)靈敏，摩擦力小，不易產(chǎn)生爬行；使用壽命長(zhǎng)；具有可逆性，不僅可以將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)橹本€運(yùn)動(dòng)，亦可將直線運(yùn)動(dòng)變成旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；軸向運(yùn)動(dòng)精度高，施加預(yù)緊力后，可消除軸向間隙，反向時(shí)無(wú)空

20、行程；但制造成本高，不能自鎖，垂直安裝時(shí)需有平衡裝置。 1滾珠絲杠螺母副的結(jié)構(gòu)和工作原理 其結(jié)構(gòu)有內(nèi)循環(huán)與外循環(huán)兩種方式。圖2-13為外循環(huán)式，圖2-14為內(nèi)循環(huán)式。 返回課件首頁(yè)第15頁(yè)/共38頁(yè)第二章第二章 數(shù)控機(jī)床各組成部分的結(jié)構(gòu)及其控制原理數(shù)控機(jī)床各組成部分的結(jié)構(gòu)及其控制原理返回課件首頁(yè)第16頁(yè)/共38頁(yè)第二章第二章 數(shù)控機(jī)床各組成部分的結(jié)構(gòu)及其控制原理數(shù)控機(jī)床各組成部分的結(jié)構(gòu)及其控制原理 2滾珠絲杠螺母副間隙的調(diào)整方法 為了保證滾珠絲杠螺母副的反向傳動(dòng)精度和軸向剛度，必須消除軸向間隙。常采用雙螺母預(yù)緊辦法，其結(jié)構(gòu)形式有三種，基本原理都是使兩個(gè)螺母產(chǎn)生軸向位移，以消除它們之間的間隙和施

21、加預(yù)緊力。須注意預(yù)緊力不能太大，預(yù)緊力過(guò)大會(huì)造成傳動(dòng)效率降低、摩擦力增大，磨損增大，使用壽命降低。（1）墊片調(diào)整間隙法，圖2-15。（ 2）齒差調(diào)整間隙法，圖2-16返回課件首頁(yè)第17頁(yè)/共38頁(yè)第二章第二章 數(shù)控機(jī)床各組成部分的結(jié)構(gòu)及其控制原理數(shù)控機(jī)床各組成部分的結(jié)構(gòu)及其控制原理 （3）螺紋調(diào)整間隙法，圖2-17。返回課件首頁(yè) （二）導(dǎo)軌副 導(dǎo)軌是數(shù)控機(jī)床的重要部件之一，它在很大程度上決定數(shù)控機(jī)床的剛度、精度與精度保持性。目前，數(shù)控機(jī)床上的導(dǎo)軌型式主要有滑動(dòng)導(dǎo)軌、直線滾動(dòng)導(dǎo)軌和液體靜壓導(dǎo)軌等。 1滑動(dòng)導(dǎo)軌 其具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造方便、剛度好、抗振性高等優(yōu)點(diǎn)，在數(shù)控機(jī)床上應(yīng)用廣泛。但對(duì)于金屬對(duì)金

22、屬型式，靜摩擦系數(shù)大，動(dòng)摩擦系數(shù)隨速度變化而變化，在低速時(shí)易產(chǎn)生爬行現(xiàn)象。為了提高導(dǎo)軌的耐磨性，改善摩擦特性，可通過(guò)選用合適的導(dǎo)軌材料、熱處理方法等。 第18頁(yè)/共38頁(yè)第二章第二章 數(shù)控機(jī)床各組成部分的結(jié)構(gòu)及其控制原理數(shù)控機(jī)床各組成部分的結(jié)構(gòu)及其控制原理 2直線滾動(dòng)導(dǎo)軌 圖2-18是直線滾動(dòng)導(dǎo)軌副的外形圖，直線滾動(dòng)導(dǎo)軌由一根長(zhǎng)導(dǎo)軌（導(dǎo)軌條）和一個(gè)或幾個(gè)滑塊組成。直線滾動(dòng)導(dǎo)軌的特點(diǎn)是摩擦系數(shù)小，精度高，安裝和維修都很方便。由于直線滾動(dòng)導(dǎo)軌是一個(gè)獨(dú)立的部件，對(duì)機(jī)床支承導(dǎo)軌部分的要求不高，既不需要淬硬也不需要磨削或刮研，只需精銑或精刨。因?yàn)檫@種導(dǎo)軌可以預(yù)緊，因此其剛度高。 3液體靜壓導(dǎo)軌 由于其導(dǎo)

23、軌的工作面完全處于純液體摩擦下，因而工作時(shí)摩擦系數(shù)極低（f=0.0005）；導(dǎo)軌的運(yùn)動(dòng)不受負(fù)載和速度的限制，返回課件首頁(yè)第19頁(yè)/共38頁(yè)第二章第二章 數(shù)控機(jī)床各組成部分的結(jié)構(gòu)及其控制原理數(shù)控機(jī)床各組成部分的結(jié)構(gòu)及其控制原理 且低速時(shí)移動(dòng)均勻，無(wú)爬行現(xiàn)象；由于液體具有吸振作用，因而導(dǎo)軌的抗振性好；承載能力大、剛性好；摩擦發(fā)熱小，導(dǎo)軌溫升小。但液體靜壓導(dǎo)軌的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，多了一套液壓系統(tǒng)；成本高；油膜厚度難以保持恒定不變。故液體靜壓導(dǎo)軌主要用于大型、重型數(shù)控機(jī)床上。 液體靜壓導(dǎo)軌的結(jié)構(gòu)型式可分為開式和閉式兩種。圖2-19為開式靜壓導(dǎo)軌工作原理圖。對(duì)于閉式液體靜壓導(dǎo)軌，其導(dǎo)軌的各個(gè)方向?qū)к壝嫔暇_有油

24、腔，所以閉式導(dǎo)軌具有承受各方向載荷的能力，且其導(dǎo)軌保持平衡性較好。返回課件首頁(yè)第20頁(yè)/共38頁(yè)第二章第二章 數(shù)控機(jī)床各組成部分的結(jié)構(gòu)及其控制原理數(shù)控機(jī)床各組成部分的結(jié)構(gòu)及其控制原理 五、數(shù)控機(jī)床的位置檢測(cè)裝置五、數(shù)控機(jī)床的位置檢測(cè)裝置 （一）對(duì)位置檢測(cè)裝置的要求 閉環(huán)伺服系統(tǒng)和半閉環(huán)伺服系統(tǒng)均裝有位置檢測(cè)裝置，常用的有旋轉(zhuǎn)變壓器、光柵、感應(yīng)同步器、編碼盤等。位置檢測(cè)裝置的主要作用是檢測(cè)位移量，并將檢測(cè)的反饋信號(hào)和數(shù)控裝置發(fā)出的指令信號(hào)相比較，若有偏差，經(jīng)放大后控制執(zhí)行部件，使其向著消除偏差的方向運(yùn)動(dòng)，直到偏差為零。 為提高數(shù)控機(jī)床的加工精度，必須提高測(cè)量元件和測(cè)量系統(tǒng)的精度。不同的數(shù)控機(jī)床對(duì)

25、測(cè)量元件和測(cè)量系統(tǒng)的精度要求、允許的最高移動(dòng)速度各不相同。一般要求測(cè)量元件的分辨率（測(cè)量元件能測(cè)量的最小位移量）在0.0001 0.01mm之內(nèi)，測(cè)量精度為0.001 0.02mm，運(yùn)動(dòng)速度為024 m / min。 數(shù)控機(jī)床對(duì)位置檢測(cè)裝置的要求如下： （1）工作可靠，抗干擾性強(qiáng);（2）滿足精度和速度的要求; （3）便于安裝和維護(hù); （4）成本低、壽命長(zhǎng)。 （二）常用的位置檢測(cè)裝置返回課件首頁(yè)第21頁(yè)/共38頁(yè)第二章第二章 數(shù)控機(jī)床各組成部分的結(jié)構(gòu)及其控制原理數(shù)控機(jī)床各組成部分的結(jié)構(gòu)及其控制原理 1旋轉(zhuǎn)變壓器 （1）旋轉(zhuǎn)變壓器的結(jié)構(gòu)和工作原理 其一般有兩極繞組和四極繞組兩種結(jié)構(gòu)形式。兩極繞組旋

26、轉(zhuǎn)變壓器的定子和轉(zhuǎn)子各有一對(duì)磁極，四極繞組則各有兩對(duì)磁極，主要用于高精度的檢測(cè)系統(tǒng)。除此之外，還有多極式旋轉(zhuǎn)變壓器，用于高精度絕對(duì)式檢測(cè)系統(tǒng)。在實(shí)際應(yīng)用中，考慮到使用的方便性和檢測(cè)精度等因素，常采用四極繞組式旋轉(zhuǎn)變壓器。這種結(jié)構(gòu)形式的旋轉(zhuǎn)變壓器可分為鑒相式和鑒幅式兩種工作方式。 a. 鑒相工作方式 圖2-20所示為四極旋轉(zhuǎn)變壓器，給定子的兩個(gè)繞組分別通以同幅、同頻但相位相差/2的交流勵(lì)磁電壓，即: u1sUmSint u1cUmCost （21） 返回課件首頁(yè)第22頁(yè)/共38頁(yè)第二章第二章 數(shù)控機(jī)床各組成部分的結(jié)構(gòu)及其控制原理數(shù)控機(jī)床各組成部分的結(jié)構(gòu)及其控制原理 在轉(zhuǎn)子繞組的其中一個(gè)繞組接一高

27、阻抗，它不作為旋轉(zhuǎn)變壓器的測(cè)量輸出，主要起平衡磁場(chǎng)的作用，目的是為了提高測(cè)量精度。這兩個(gè)勵(lì)磁電壓在轉(zhuǎn)子的另一繞組中都產(chǎn)生了感應(yīng)電壓，并疊加在一起，因而轉(zhuǎn)子中的感應(yīng)電壓應(yīng)為這兩個(gè)電壓的代數(shù)和，即： u2ku1s Sinku1c Cos kUmSint SinkUmCost Cos kUmCos(t -) （22） 同理，假如轉(zhuǎn)子逆向轉(zhuǎn)動(dòng)，可得： u2kUmCos(t ) （23） 由式（21）和（22）可見，旋轉(zhuǎn)變壓器轉(zhuǎn)子繞組中的感應(yīng)電勢(shì)u2與定子繞組中的勵(lì)磁電壓同頻率，但相位不同，其差值為。而角正是被測(cè)位移，故通過(guò)比較感應(yīng)電勢(shì)u2 與定子勵(lì)磁電壓輸出電壓u1c的相位，便可求出。返回課件首頁(yè)第2

28、3頁(yè)/共38頁(yè)第二章第二章 數(shù)控機(jī)床各組成部分的結(jié)構(gòu)及其控制原理數(shù)控機(jī)床各組成部分的結(jié)構(gòu)及其控制原理 b.鑒幅工作方式 給定子的兩個(gè)繞組分別通以同頻率、同相位但幅值不同的交變勵(lì)磁電壓，即：u1 s Us m Sint u1c Uc m Sint （24） 其中，幅值分別為正弦、余弦函數(shù)，即： Us m UmSin Uc m UmCos,式中角可改變，稱為旋轉(zhuǎn)變壓器的電氣角。則在轉(zhuǎn)子上的疊加感應(yīng)電壓為： u2ku1 s Sinku1 c Cos kUmCos(-) Sint (25) 如果轉(zhuǎn)子逆向轉(zhuǎn)動(dòng)，可得： u2kUmCos(+) Sint (26) 由上式（25）和（26）可得，轉(zhuǎn)子感應(yīng)電壓

29、的幅值隨轉(zhuǎn)子的偏轉(zhuǎn)角而變化，測(cè)量出幅值即可求得轉(zhuǎn)角。在實(shí)際應(yīng)用中，應(yīng)根據(jù)轉(zhuǎn)子誤差電壓的大小，不斷修改勵(lì)磁信號(hào)中的角（即勵(lì)磁幅值），使其跟蹤的變化。返回課件首頁(yè)第24頁(yè)/共38頁(yè)第二章第二章 數(shù)控機(jī)床各組成部分的結(jié)構(gòu)及其控制原理數(shù)控機(jī)床各組成部分的結(jié)構(gòu)及其控制原理 （2）旋轉(zhuǎn)變壓器的應(yīng)用 由于旋轉(zhuǎn)變壓器具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、動(dòng)作靈敏、工作可靠、對(duì)環(huán)境條件要求低、輸出信號(hào)幅度大、抗干擾能力強(qiáng)和測(cè)量精度一般等特點(diǎn)，所以在連續(xù)控制系統(tǒng)中得到普遍應(yīng)用，一般用于精度要求不高的數(shù)控機(jī)床上。 2感應(yīng)同步器 它也是一種非接觸電磁式測(cè)量裝置，可測(cè)量角位移或直線位移。其特點(diǎn)是：感應(yīng)同步器有許多極，其輸出電壓是許多極感應(yīng)電壓

30、的平均值，因此檢測(cè)裝置本身微小的制造誤差由于取平均值而得到補(bǔ)償，其測(cè)量精度較高；測(cè)量距離長(zhǎng)，感應(yīng)同步器可以采用拼接的方法，增大測(cè)量尺寸；對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性較強(qiáng)，因其利用電磁感應(yīng)原理產(chǎn)生信號(hào)，所以抗油、水和灰塵的能力較強(qiáng)；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用壽命長(zhǎng)且維護(hù)簡(jiǎn)單。 （1）感應(yīng)同步器的結(jié)構(gòu)和工作原理感應(yīng)同步器測(cè)量裝置分為直線式和旋轉(zhuǎn)式兩種。 直線式感應(yīng)同步器由定尺和滑尺兩部分組成，如圖2-21所示。 返回課件首頁(yè)第25頁(yè)/共38頁(yè)第二章第二章 數(shù)控機(jī)床各組成部分的結(jié)構(gòu)及其控制原理數(shù)控機(jī)床各組成部分的結(jié)構(gòu)及其控制原理 圖2-22表示了定尺繞組感應(yīng)電壓與定尺、滑尺之間相對(duì)位置的關(guān)系。返回課件首頁(yè)第26頁(yè)/共38頁(yè)第

31、二章第二章 數(shù)控機(jī)床各組成部分的結(jié)構(gòu)及其控制原理數(shù)控機(jī)床各組成部分的結(jié)構(gòu)及其控制原理 （2）感應(yīng)同步器的工作方式 同旋轉(zhuǎn)變壓器工作方式相似，根據(jù)滑尺勵(lì)磁繞組供電方式的不同，感應(yīng)同步器的工作狀態(tài)可分為相位工作方式和幅值工作方式兩種情況。 相位工作方式（鑒相工作法） 給滑尺的正弦繞組和余弦繞組分別通以同頻、同幅但相位相差的交流勵(lì)磁電壓。 在相位工作方式中，感應(yīng)輸出電壓是一個(gè)幅值不變的交流電壓。由于耦合系數(shù)K、勵(lì)磁電壓幅值Um以及頻率w均為常數(shù)，所以定尺感應(yīng)電壓Ud只隨空間相位角的變化而變化,即定尺感應(yīng)電壓Ud與滑尺的位移值x有嚴(yán)格的對(duì)應(yīng)關(guān)系。通過(guò)鑒別定尺感應(yīng)電壓相位，即可測(cè)得滑尺和定尺的相對(duì)位移量

32、。 幅值工作方式（鑒幅工作方式） 給滑尺的正弦繞組和余弦繞組分別通以同頻率、同相位但幅值不同的交流勵(lì)磁電壓。 定尺繞組上的感應(yīng)電壓實(shí)際上是誤差電壓，當(dāng)滑尺位移量很小時(shí)，誤差電壓幅值和呈正比，因此可通過(guò)測(cè)量的幅值來(lái)測(cè)定位移量的大小。 返回課件首頁(yè)第27頁(yè)/共38頁(yè)第二章第二章 數(shù)控機(jī)床各組成部分的結(jié)構(gòu)及其控制原理數(shù)控機(jī)床各組成部分的結(jié)構(gòu)及其控制原理 3光柵 光柵是用于數(shù)控機(jī)床的精密檢測(cè)裝置，是一種非接觸式測(cè)量。它是利用光學(xué)原理進(jìn)行工作，按形狀可分為圓光柵和長(zhǎng)光柵。圓光柵用于角位移的檢測(cè)，長(zhǎng)光柵用于直線位移的檢測(cè)。 光柵是利用光的透射、衍射現(xiàn)象制成的光電檢測(cè)元件，它主要由光柵尺（包括標(biāo)尺光柵和指示

33、光柵）和光柵讀數(shù)頭兩部分組成。光柵讀數(shù)頭由光源、透鏡、指示光柵、光敏元件和驅(qū)動(dòng)線路組成，如圖2-23所示。其工作原理是根據(jù)物理上莫爾條紋的形成原理進(jìn)行工作的，這里不再詳述。 光柵具有如下特點(diǎn)： （1）響應(yīng)速度快、量程寬、測(cè)量精度高。（2）可實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)測(cè)量，易于實(shí)現(xiàn)測(cè)量及數(shù)據(jù)處理的自動(dòng)化。（3）具有較強(qiáng)的抗干擾能力。（4）怕振動(dòng)、怕油污，高精度光柵的制作成本高。返回課件首頁(yè)第28頁(yè)/共38頁(yè)第二章第二章 數(shù)控機(jī)床各組成部分的結(jié)構(gòu)及其控制原理數(shù)控機(jī)床各組成部分的結(jié)構(gòu)及其控制原理 4磁柵 磁柵是一種采用電磁方法記錄磁波數(shù)目的位置檢測(cè)裝置，其錄磁和拾磁原理與普通磁帶相似。 磁柵按磁性標(biāo)尺基體的形狀可分為

34、平面實(shí)體型磁柵、帶狀磁柵、線狀磁柵和圓型磁柵。圖2-24為磁柵結(jié)構(gòu)框圖，它由磁性標(biāo)尺、拾磁磁頭和檢測(cè)電路組成。 磁柵與光柵相比，測(cè)量精度略低一些，但它有如下特點(diǎn)： （1）制作簡(jiǎn)單，安裝、調(diào)整方便，成本低。磁柵上的磁化信號(hào)錄制完，若發(fā)現(xiàn)不符合要求，可抹去重錄。亦可安裝在機(jī)床上再錄磁，避免安裝誤差。 （2）磁尺的長(zhǎng)度可任意選擇，亦可錄制任意節(jié)距的磁信號(hào)。 （3）耐油污、灰塵等，對(duì)使用環(huán)境要求較低。 （4）但反應(yīng)速度受到限制；因磁頭與磁尺有接觸的相對(duì)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生磨損，對(duì)其使用壽命產(chǎn)生影響。返回課件首頁(yè)第29頁(yè)/共38頁(yè)第二章第二章 數(shù)控機(jī)床各組成部分的結(jié)構(gòu)及其控制原理數(shù)控機(jī)床各組成部分的結(jié)構(gòu)及其控制原理

35、第三節(jié)第三節(jié) 數(shù)控機(jī)床的主軸驅(qū)動(dòng)及其機(jī)械結(jié)構(gòu)數(shù)控機(jī)床的主軸驅(qū)動(dòng)及其機(jī)械結(jié)構(gòu) 一、主軸驅(qū)動(dòng)及其控制一、主軸驅(qū)動(dòng)及其控制 （一）對(duì)主軸驅(qū)動(dòng)的要求 數(shù)控機(jī)床的主軸驅(qū)動(dòng)是指產(chǎn)生主切削運(yùn)動(dòng)的傳動(dòng)，它是數(shù)控機(jī)床的重要組成部分之一。隨著數(shù)控技術(shù)的不斷發(fā)展，傳統(tǒng)的主軸驅(qū)動(dòng)已不能滿足要求，現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床對(duì)主軸驅(qū)動(dòng)提出了更高的要求。 （1）數(shù)控機(jī)床主傳動(dòng)要有寬的調(diào)速范圍及盡可能實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)變速;（2）功率大;（3）動(dòng)態(tài)響應(yīng)性要好;（4）精度高;（5）旋轉(zhuǎn)軸聯(lián)動(dòng)功能;（6）恒線速切削功能;（7）加工中心上，要求主軸具有高精度的準(zhǔn)?？刂?此外，有的數(shù)控機(jī)床還要求具有角度分度控制功能。為了達(dá)到上述有關(guān)要求，對(duì)主軸調(diào)速系統(tǒng)還需

36、加位置控制，比較多的采用光電編碼器作為主軸的轉(zhuǎn)角檢測(cè)。 返回課件首頁(yè)第30頁(yè)/共38頁(yè)第二章第二章 數(shù)控機(jī)床各組成部分的結(jié)構(gòu)及其控制原理數(shù)控機(jī)床各組成部分的結(jié)構(gòu)及其控制原理 （二）主軸驅(qū)動(dòng)方式 數(shù)控機(jī)床的主軸驅(qū)動(dòng)及其控制方式主要有四種配置方式，如圖2-252-25所示。（1 1）帶有變速齒輪的主傳動(dòng)，圖2-252-25（a a）。（2 2）通過(guò)帶傳動(dòng)的主傳動(dòng)，圖2-252-25（b b）。（3 3）用兩個(gè)電動(dòng)機(jī)分別驅(qū)動(dòng)主軸，圖2-252-25（c c）。（4 4）內(nèi)裝電動(dòng)機(jī)主軸傳動(dòng)結(jié)構(gòu)，圖2-252-25（d d）。返回課件首頁(yè)第31頁(yè)/共38頁(yè)第二章第二章 數(shù)控機(jī)床各組成部分的結(jié)構(gòu)及其控制原

37、理數(shù)控機(jī)床各組成部分的結(jié)構(gòu)及其控制原理 （三）主軸調(diào)速方法 數(shù)控機(jī)床的主軸調(diào)速是按照控制指令自動(dòng)執(zhí)行的，為了能同時(shí)滿足對(duì)主傳動(dòng)的調(diào)速和輸出扭矩的要求，數(shù)控機(jī)床常用機(jī)電結(jié)合的方法，即同時(shí)采用電動(dòng)機(jī)和機(jī)械齒輪變速兩種方法。其中齒輪減速以增大輸出扭矩，并利用齒輪換擋來(lái)擴(kuò)大調(diào)速范圍。 1 1電動(dòng)機(jī)調(diào)速 用于主軸驅(qū)動(dòng)的調(diào)速電動(dòng)機(jī)主要有直流電動(dòng)機(jī)和交流電動(dòng)機(jī)兩大類。 （1 1）直流電動(dòng)機(jī)主軸調(diào)速 由于主軸電動(dòng)機(jī)要求輸出較大的功率，所以主軸直流電動(dòng)機(jī)在結(jié)構(gòu)上不適用永磁式，一般是他激式從電機(jī)拖動(dòng)理論知，要改變電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速n，可通過(guò)改變電樞電壓（降壓調(diào)速），或改變勵(lì)磁電流（弱磁調(diào)速）。當(dāng)采用降壓調(diào)速時(shí)，從電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)

38、矩公式T=CekIfIa中可得，它是屬于恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速。而當(dāng)采用弱磁調(diào)速時(shí)，根據(jù)功率公式P=nT，并把上述n 公式與T公式代入得，電動(dòng)機(jī)的功率P=（U-RIa）CeIa，可知它是屬于恒功率調(diào)速。 返回課件首頁(yè)n =第32頁(yè)/共38頁(yè)第二章第二章 數(shù)控機(jī)床各組成部分的結(jié)構(gòu)及其控制原理數(shù)控機(jī)床各組成部分的結(jié)構(gòu)及其控制原理 通常在數(shù)控機(jī)床中，為擴(kuò)大調(diào)速范圍，對(duì)直流主軸電動(dòng)機(jī)的調(diào)速，同時(shí)采用調(diào)壓和調(diào)磁兩種方法。其典型的直流主軸電動(dòng)機(jī)特性曲線如圖2-26所示。 （2）交流電動(dòng)機(jī)主軸調(diào)速 大多數(shù)交流進(jìn)給伺服電動(dòng)機(jī)采用永磁式同步電動(dòng)機(jī)，但主軸交流電動(dòng)機(jī)則多采用鼠籠式感應(yīng)電動(dòng)機(jī)，這是因?yàn)槭苡来朋w的限制，永磁同步電動(dòng)機(jī)的容量不允許做得太大，而且其成本也很高。另外，數(shù)控機(jī)床主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)不必象進(jìn)給系統(tǒng)那樣，需要如此高的動(dòng)態(tài)性能和調(diào)速范圍。鼠籠式感應(yīng)電動(dòng)機(jī)其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、便宜、可靠，配上矢量變換控制的主軸驅(qū)動(dòng)裝置則完全可以滿足數(shù)控機(jī)床主軸的要求。返回課件首頁(yè)n