機(jī)床數(shù)控原理復(fù)習(xí)資料

1、機(jī)床數(shù)控原理復(fù)習(xí)資料第一章 數(shù)控系統(tǒng)概述1. 數(shù)控技術(shù)： 簡稱數(shù)控( Numerical Control )，是利用數(shù)字化信息對機(jī)械運(yùn)動及加工過程進(jìn)行控制的一種 方法；也可稱為計算機(jī)數(shù)字控制( Computerized Numerical Control,CNC )2. 數(shù)控系統(tǒng)： 用來實(shí)現(xiàn)數(shù)字化信息控制的硬件和軟件的整體；3. 數(shù)控機(jī)床： 采用數(shù)控技術(shù)進(jìn)行控制的機(jī)床；4. 數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系確定，首先確定Z軸，再確定X軸，最后按照笛卡爾直角坐標(biāo)系判定Y軸5. 數(shù)控系統(tǒng)最基本的組成包括 ：輸入 /輸出裝置、數(shù)控裝置、伺服驅(qū)動三部分。6. 輸入 /輸出裝置 是進(jìn)行數(shù)控加工活運(yùn)動控制程序加工與控制數(shù)

2、據(jù)、機(jī)床參數(shù)以及坐標(biāo)位置、檢測開關(guān)等 數(shù)據(jù)的輸入、輸出7. 數(shù)控裝置 ：是數(shù)控系統(tǒng)的核心。通過輸入輸出裝置輸入的數(shù)據(jù)，通過內(nèi)部的邏輯電路或控制軟件進(jìn)行編 譯運(yùn)算和處理，并輸出各種信息和指令，以控制機(jī)床的各個部分進(jìn)行規(guī)定的動作8. 伺服驅(qū)動 ：用來接受數(shù)控裝置發(fā)出的指令經(jīng)功率放大后， 嚴(yán)格按照指令信息的要求驅(qū)動機(jī)床的移動部件， 已加工處符合圖樣的要求的零件。9. 數(shù)控機(jī)床的類型： 工藝用途分：金屬切削機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)、金屬成型類機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)、特種加工類機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)； 按控制運(yùn)動的方式分：點(diǎn)位控制數(shù)控系統(tǒng)、點(diǎn)位直線控制數(shù)控系統(tǒng)、輪廓控制數(shù)控系統(tǒng)； 按伺服控制方式分：開環(huán)控制數(shù)控系統(tǒng)，半閉環(huán)控制數(shù)控系統(tǒng)

3、、閉環(huán)控制數(shù)控系統(tǒng)10. 特點(diǎn)和適用情況：11. CNC系統(tǒng)的特點(diǎn)：靈活性；通用性；可靠性；數(shù)控功能多樣性；使用維修方便；易于實(shí)現(xiàn) 機(jī)電一體化。12. CNC系統(tǒng)的功能：控制功能、準(zhǔn)備功能、插補(bǔ)功能、固定循環(huán)加工性能、進(jìn)給功能、主軸功能、輔助功 能、刀具功能和第二輔助功能、補(bǔ)償功能、字符圖形顯示功能、自診斷功能、通信功能、人機(jī)對話編程 功能13. 準(zhǔn)備功能字：G,用于指令機(jī)床或控制系統(tǒng)做某種功能的操作，為數(shù)控系統(tǒng)的插補(bǔ)運(yùn)算做好準(zhǔn)備。14. 尺寸字功能：即尺寸指令；主要用來指令機(jī)床的刀具運(yùn)動到達(dá)的坐標(biāo)位置。第一組XYZUVWPQR主要用來指令到達(dá)點(diǎn)坐標(biāo)或距離；第二組ABCDE主要用來指令到達(dá)點(diǎn)的

4、角度坐標(biāo)；第三組是IJK主要用來指令零件圓弧輪廓圓心點(diǎn)的坐標(biāo)尺寸15. 進(jìn)給功能字：F,功能是指令切削的進(jìn)給速度；16. 主軸轉(zhuǎn)速功能字：S;主要來指定主軸轉(zhuǎn)速或速度，單位RPM或mm/min17. 刀具功能字：T;用來選擇刀具18. 輔助功能字： M ；用來指令數(shù)控機(jī)床的輔助動作及其狀態(tài)。第二章數(shù)控系統(tǒng)的插補(bǔ)與刀具補(bǔ)償原理1. 插補(bǔ)是指在輪廓控制系統(tǒng)中，根據(jù)給定的進(jìn)給速度和輪廓線型的要求，在已知數(shù)據(jù)點(diǎn)之間插入中間點(diǎn)的 方法。2. 插補(bǔ)運(yùn)算類型：基準(zhǔn)脈沖插補(bǔ)（數(shù)字脈沖乘法器插補(bǔ)法、逐點(diǎn)比較法、數(shù)字積分法、矢量判斷法、比較積分法、最小偏差法、目標(biāo)點(diǎn)跟蹤法、直接函數(shù)法、單步跟蹤法、加密判別和雙判別

5、法）；數(shù)據(jù)采樣插補(bǔ)（ 直接函數(shù)法、擴(kuò)展數(shù)字積分法、二階遞歸擴(kuò)展數(shù)字積分圓弧插補(bǔ)法、圓弧雙數(shù)字積分插補(bǔ)法、角度逼近圓弧插補(bǔ)法、ITM法）；3. 刀具補(bǔ)償分為兩種，刀具長度補(bǔ)償；刀具半徑補(bǔ)償；刀具補(bǔ)償指令：G43，正補(bǔ)償；G44負(fù)補(bǔ)償4. 刀具半徑補(bǔ)償作用：根據(jù)刀補(bǔ)指令，數(shù)控機(jī)床可自動進(jìn)行刀具半徑補(bǔ)償；當(dāng)?shù)毒哂猩倭磕p時，只 需要對刀補(bǔ)參數(shù)做適當(dāng)?shù)男薷募纯?；在進(jìn)行粗加工時運(yùn)用刀具半徑補(bǔ)償，無需修改刀具尺寸或建模尺 寸而重新生成新的程序，只需在數(shù)控機(jī)床上對刀補(bǔ)參數(shù)做適當(dāng)?shù)男薷募纯伞?. 逐點(diǎn)比較插補(bǔ)的步驟：差別判別：判別刀具當(dāng)前的位置與實(shí)際輪廓的偏離情況，決定刀具的走向； 進(jìn)給控制：根據(jù)判定結(jié)果，控

6、制刀具進(jìn)給，向給定的輪廓逼近，減少偏差；新偏差計算：進(jìn)給后產(chǎn)生 新的位移變差，進(jìn)一步計算，為下一次偏差判別做準(zhǔn)備；終點(diǎn)判別：判定刀具是否到達(dá)預(yù)設(shè)的輪廓終 點(diǎn)，如果沒有，繼續(xù)差別判斷，如果已經(jīng)到達(dá)，插補(bǔ)完成。6. 第一象限直線插補(bǔ)原理：如圖第一象限直線段插補(bǔ)，用戶給出起點(diǎn)和終點(diǎn)坐標(biāo)，令起點(diǎn)坐標(biāo)為坐標(biāo)原點(diǎn)，終點(diǎn)為Pe（ Xe,ye），插補(bǔ)點(diǎn) Pi 的坐標(biāo)為（Xi,yi）（ i=1，2，3）: 差別判斷：直線 OPe, OR與X軸的夾角分別為a e,a i,則:tan a=ye/xetan ayi/xi若插補(bǔ)點(diǎn)P1 （xi, yi）恰在直線上，則:tan e= tan i a fi= yi xe -

7、Xi ye=0若插補(bǔ)點(diǎn)Pl （Xi, yi）恰在直線上方，則:tan a> tan a fi = yi Xe -Xi ye> 0若插補(bǔ)點(diǎn)Pl （Xi, yi）恰在直線下方，則:tan aV tan a fi= yi xe -xi yeV 0綜上所述，令偏差函數(shù)fi = y i Xe -X i ye 則有fi=0 ,則插補(bǔ)點(diǎn)（Xi, yi）恰在線上；fi>0,則插補(bǔ)點(diǎn)（Xi, yi）恰在線上方； fi V 0,則插補(bǔ)點(diǎn)（xi, yi）恰在線下方；當(dāng)1i > 0時，向+ X方向進(jìn)給一步：當(dāng)fi V 0時，向+ y方向進(jìn)給一步：新偏差計算：判別函數(shù)的計算由遞推迭加的方法實(shí)現(xiàn)

8、如果向+ X向進(jìn)給一步，則進(jìn)給控制：fi+1 = yi+1 Xe -Xi+1 ye= yi Xe -Xi + 1 ）ye= fi-ye同理，如果向+ y向進(jìn)給一步，則fi+1 = yi+1 Xe -Xi+1 ye= （yi +1 ）Xe -；iye= fi+ye 終點(diǎn)判別：單向計數(shù)，取Xe和ye中較大的作為計數(shù)長度；雙向計數(shù)，將Xe和ye的長度相加作為計數(shù)長度；分別計數(shù)，即計x又計y直到x減到0, y也減到0,停止插補(bǔ)。 逐點(diǎn)比較法直線插補(bǔ)實(shí)例：設(shè)脈沖當(dāng)量=1，起點(diǎn)（0,0）,終點(diǎn)（5,4）。解：Xe+ye=5+4=9，所以總步數(shù)為 9步該直線為第一象限直線，fi > 0,則想+X方向進(jìn)

9、給一步，fi+i=f i-ye；f iV 0 ,則想+y方向進(jìn)給一步，fi+1=f i+Xe序號偏差判別進(jìn)給控制偏差計算終點(diǎn)判斷1f0=0+xf1=f0_ye=0_4=_482f1 V 0+ yf2=f1+xe=-4+5=173f2 > 0+ xf3=f2-ye=1-4=-364f3 V 0+ yf4=f3+xe=-3+5=255f4 > 0+ xf5=f4-ye=2-4=-246f5 V 0+ yf6=f5+xe=-2+5=337f6 > 0+ xf7=f6-ye=3-4=-128f7 V 0+ yf8=f7+xe=-1+5=419f8 > 0+ xf9=f8-ye=

10、4-4=00第一象限逆圓弧插補(bǔ)原理:公式：fi> 0，走-x, fi+i =fi-2x+1,x=x-1, y=yfiW0 走 +y, fi+1=fi+2y+1,x=x, y=y+17. C功能刀具直線過渡的轉(zhuǎn)接類型判別：根據(jù)兩段軌跡的矢量夾角和刀具補(bǔ)償?shù)姆较虿煌?，有以下幾種轉(zhuǎn)接過渡方式：180°WaW 360 ° ,縮短型；90°<aV 180 ° ,伸長型；0 °<aV 90 ° ,插入型;8. 在脈沖增量式插補(bǔ)算法中，可以通過改變插補(bǔ)周期T來控制進(jìn)給速度；在數(shù)據(jù)采集算法中，進(jìn)給速度與插補(bǔ)周期沒有直接聯(lián)系，按照加減

11、速控制算法與插補(bǔ)算法的先后位置關(guān)系，可分為前加減速控制和后加 減速控制兩種方案。加減法控制的方法分為梯形、指數(shù)型、拋物線型和復(fù)合曲線加減速法等9.逐點(diǎn)比較法實(shí)現(xiàn)4象限直線插補(bǔ)和逆圓插補(bǔ)的計算過程:10. 數(shù)字積分法實(shí)現(xiàn)第1象限直線插補(bǔ)的計算過程；11. 與直線插補(bǔ)比較，數(shù)字積分法實(shí)現(xiàn)第一象限逆圓插補(bǔ)的異同之處：與直線插補(bǔ)類似，圓弧插補(bǔ)也可由兩個數(shù)字積分器來實(shí)現(xiàn)，兩者之間所不同的是直線插補(bǔ)是被積函數(shù)為常量（kxe,kye），而圓弧插補(bǔ)被積函數(shù)為變量（kxi,kyi）,且隨著溢出脈沖變化而不斷變化。第三章數(shù)控系統(tǒng)的軟硬件及相關(guān)技術(shù)1. CNC系統(tǒng)的定義：也稱數(shù)控系統(tǒng)，是實(shí)現(xiàn)數(shù)字控制的裝置。2. C

12、NC系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)：操作面板，輸入輸出裝置，PLC CNC裝置，伺服單元，驅(qū)動裝置，測量單元圈旳|5湖門白 王_烤動機(jī)構(gòu)3. CNC軟件的組成：由管理軟件和控制軟件組成。4. 單微處理器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：單微處理器是指在CNC裝置中只有一個微處理器，工作方式為集中控制、分時處理CNC的各項任務(wù)。特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單，容易實(shí)現(xiàn)；處理器通過總線與各個控制單元相連，完成信息交換；由 于只有一個微處理器來集中控制，其功能受到微處理器字長、數(shù)據(jù)寬度、尋址功能和運(yùn)算速度等因 素的限制；由于插補(bǔ)等功能由軟件實(shí)現(xiàn)，因此，數(shù)控功能的實(shí)現(xiàn)與處理速度成為一對矛盾。5. 多微處理機(jī)結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)：多微處理器結(jié)構(gòu)的 CNC裝置將數(shù)控系統(tǒng)的

13、總?cè)蝿?wù)劃分為多個子任務(wù)，也稱為功能模塊，每個子任務(wù)由一個獨(dú)立的CPU來控制。在多微處理器結(jié)構(gòu)中，CPU之間有兩種耦合形式，即緊耦合和松耦合。緊耦合結(jié)構(gòu)由各微處理構(gòu)成處理部件，有集中的操作系統(tǒng)，。共享資源；松耦合結(jié)構(gòu)由各微處理器構(gòu)成處理模塊，有多種操作系統(tǒng)。可有效地進(jìn)行并行處理。目前使用的多微處理器系統(tǒng)有三種不同 的結(jié)構(gòu)，即主從式系統(tǒng)總線式多主CPU系統(tǒng)和分布式系統(tǒng)。在該系統(tǒng)中，有一個主處理器，其他則是從微處理器。各微處理器都是完整而獨(dú)立的系統(tǒng)。只有主微處理器能控制總線并訪問總線上的資源，主微處理器通過該總線對未處理器進(jìn)行控制、監(jiān)控，并協(xié)調(diào)整個多微處理器的操作；從微處理 器只能被動地執(zhí)行主微處理

14、器發(fā)出的指令或完成一些特定的功能，不能與主微處理器一起進(jìn)行系統(tǒng)的決策和規(guī)劃等工作，且一般不能訪問系統(tǒng)總線上的資源。主從微處理器間的通信可以通過I/O接口進(jìn)行應(yīng)答，也可以采用雙端RAM技術(shù)進(jìn)行，即通信的雙方都通過自己的總線讀寫同一個存儲器?？偨Y(jié)兩類共享總線結(jié)構(gòu)共享存儲器結(jié)構(gòu)。6. 多微處理器區(qū)別于單微處理器的最顯著特點(diǎn)是通信，CNC各項任務(wù)和職能都是依靠組成系統(tǒng)的各CPU之間的相互通信配合完成的。 多微處理器結(jié)構(gòu)的 CNC的典型通信方式由共享總線和共享存儲器 兩類。7. CNC系統(tǒng)的多任務(wù)并行處理特性：CNC是一個專用的實(shí)時多任務(wù)操作系統(tǒng)，他的系統(tǒng)程序包括管理和控制兩大任務(wù)。系統(tǒng)管理包括通信、顯

15、示、診斷、零件程序輸入/輸出以及人機(jī)界面管理（參數(shù)設(shè)置、程序編輯、文件管理等），這類程序?qū)崟r性要求不高；系統(tǒng)控制包括：譯碼、刀具補(bǔ)償、速度處理、插補(bǔ)、位置控制、開關(guān)量輸入輸出控制等。并行處理是指計算機(jī)在同一時刻或同一時間間隔處理兩個或兩個以上的性質(zhì)相同或不相同的工作。 并行處理的優(yōu)點(diǎn)是提高了運(yùn)行速度。8. CNC系統(tǒng)控制軟件的輸入、譯碼、預(yù)計算、插補(bǔ)計算、輸出等模塊的工作過程：輸入：CNC系統(tǒng)通過紙帶閱讀器或其他讀取設(shè)備輸入零件程序，采用中斷方式，在系統(tǒng)程序中通過 自帶的中斷程序讀入一個字符至接口中時，就向主機(jī)發(fā)出中斷，由中斷服務(wù)程序?qū)⒃撟址腿雰?nèi)存，每一個按鍵則向主機(jī)申請一次中斷，調(diào)出一次鍵

16、盤服務(wù)程序，對應(yīng)的鍵盤命令進(jìn)行處理。譯碼：經(jīng)過輸入系統(tǒng)工作，將數(shù)據(jù)段送入零件程序存儲后，由譯碼程序?qū)⑤斎氲牧慵绦驍?shù)據(jù)段翻 譯成本系統(tǒng)能識別的語言。 預(yù)計算：在插補(bǔ)運(yùn)算前進(jìn)行的數(shù)據(jù)預(yù)處理，目的是為了提高系統(tǒng)實(shí)時處理能力和減輕插補(bǔ)運(yùn)算的工 作負(fù)擔(dān)。預(yù)計算通常包括刀具長度補(bǔ)償、刀具半徑補(bǔ)償、象限及進(jìn)給方向判斷、進(jìn)給速度換算和機(jī) 床輔助功能判斷等插補(bǔ)計算：插補(bǔ)計算是CNC計算中最重要的計算工作之一。在軟件系統(tǒng)中計算所需的插補(bǔ)軌跡這些 數(shù)字電路必須由計算機(jī)的成形來模擬輸出：進(jìn)行伺服控制。當(dāng)進(jìn)給脈沖改變方向是，要進(jìn)行反向間隙補(bǔ)償處理。進(jìn)行絲杠螺距補(bǔ)償。M、S T等輔助功能的輸出。9. CNC系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)通

17、信協(xié)議及接口網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)及協(xié)議：開放系統(tǒng)互聯(lián)參考模型OSI/RM。TCP/IP協(xié)議。IEEE802標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)場總線接口：SERCO黴字驅(qū)動接口。BROFIBUS10. CNC裝置的中斷處理的類型和特點(diǎn)： 中斷的類型主要有外部中斷、內(nèi)部定時中斷、硬件故障中斷、程序性中斷。 外部中斷：主要有光帶閱讀機(jī)讀孔中斷、外部監(jiān)控中斷（急停等）和鍵盤輸入中斷。光帶閱讀機(jī)讀 孔中斷和外部監(jiān)控中斷通常定義為優(yōu)先級，鍵盤輸入定義為較低的優(yōu)先級 內(nèi)部定時中斷：主要有插補(bǔ)周期定時中斷和位置采樣定時中斷。硬件故障中斷：由各種硬件故障檢測裝置發(fā)生的中斷，如存儲器出錯，定時器出錯及插補(bǔ)周期超時等程序性中斷：程序中出現(xiàn)的各種異常情況的

18、報警中斷、如溢出、除零等。11. 數(shù)控系統(tǒng) I/O 接口電路的作用和類型：作用：進(jìn)行必要的電隔離，防止干擾信號的串入和強(qiáng)電對系統(tǒng)的沖擊破壞； 進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換和功率放大。類型：開關(guān)量I/O接口；模擬量的I/O接口；機(jī)床控制I/O接口電路第四章 數(shù)控機(jī)床伺服驅(qū)動系統(tǒng)沖、數(shù)字比較伺服系統(tǒng)、2. 步進(jìn)電機(jī)步距角公式：m是相數(shù)，Zr是轉(zhuǎn)子齒數(shù)，單相或雙相通電 C=1,3. 步進(jìn)式伺服系統(tǒng)的特點(diǎn):1. 伺服系統(tǒng)是數(shù)控機(jī)床重要的組成部分，是以位置為主要控制對象的自動控制系統(tǒng)，對位置的控制是 以對速度控制為前提的，而伺服電動機(jī)及其速度控制單元只是伺服控制系統(tǒng)中的一個組成部分。數(shù) 控機(jī)床的進(jìn)給伺服系統(tǒng)有伺服電路、

19、機(jī)械驅(qū)動裝置、機(jī)械傳動裝置及執(zhí)行部件組成；伺服系統(tǒng)按調(diào) 節(jié)理論分類：開環(huán)、半閉環(huán)、閉環(huán)、混合閉環(huán)；按使用的驅(qū)動元件分為：電液伺服系統(tǒng)、電氣伺服 系統(tǒng)；按進(jìn)給驅(qū)動和主軸驅(qū)動分類：進(jìn)給伺服系統(tǒng)、主軸伺服系統(tǒng)；按反饋比較控制方式分類：脈 相位比較伺服系統(tǒng)、幅值比較伺服系統(tǒng)、全數(shù)字伺服系統(tǒng)。?單雙相輪流通電 C=2.?=苗? 可以用數(shù)字信號直接進(jìn)行開環(huán)控制，整個控制系統(tǒng)較簡單 轉(zhuǎn)速與脈沖信號的頻率成正比，因此，轉(zhuǎn)速范圍較寬 步進(jìn)電機(jī)的啟動、停止、正反轉(zhuǎn)、變速等比較容易實(shí)現(xiàn)，響應(yīng)特性較好 角度誤差小，沒有累積誤差 容易與數(shù)字控制器接口 固有的高轉(zhuǎn)矩、位置增益 停轉(zhuǎn)時，能高度保持轉(zhuǎn)矩以確定其位置 只有定子

20、發(fā)熱，容易冷卻 允許開環(huán)速度控制 步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)角與輸入脈沖數(shù)完全成正比。同時，步進(jìn)電機(jī)的缺點(diǎn)有 步進(jìn)電機(jī)帶有慣性負(fù)載能力較差 不能直接使用普通的交直流電驅(qū)動，而必須使用專用設(shè)備驅(qū)動器 步輸出轉(zhuǎn)矩隨著轉(zhuǎn)速的升高而下降 從應(yīng)用的角度上來說，嚴(yán)重制約步進(jìn)電機(jī)的問題是失步和震蕩。4. 直流伺服系統(tǒng)的特點(diǎn)：直流伺服系統(tǒng)具有靈活、 方便、聽話等特點(diǎn)；控制簡單、調(diào)速性能優(yōu)異；由于機(jī)械換向裝置的引入， 起成本高，維護(hù)困難，經(jīng)常因碳刷產(chǎn)生的火花而影響生產(chǎn)，并對其他設(shè)備產(chǎn)生電磁干擾；電動機(jī)的 電樞在轉(zhuǎn)子上，使得電動機(jī)效率低，散熱差。5. 交流伺服系統(tǒng)的特點(diǎn)：交流電機(jī)特別是感應(yīng)電機(jī)克服了直流電機(jī)的換向器、電刷易磨損

21、，換向產(chǎn)生火花等缺點(diǎn)，且轉(zhuǎn)子慣 量小，動態(tài)響應(yīng)好，容量較大，能達(dá)到更高的電壓和轉(zhuǎn)速。6. 步進(jìn)電機(jī)的種類：按工作原理分：反應(yīng)式 VR型永磁式PM型混合式HB型；用于數(shù)控機(jī)床驅(qū)動的電機(jī)主要有兩 類：混合式和反應(yīng)式。反應(yīng)式目前應(yīng)用最廣。7. 直流伺服電動機(jī)組成方案：系統(tǒng)的精度僅僅取決于電動機(jī)伺服軸編碼器，避免傳動機(jī)構(gòu)（如蝸輪蝸桿等減速裝置）的誤差。被 直流控制系統(tǒng)通過三種控制量來控制機(jī)床的傳動及位置精度：轉(zhuǎn)矩/電流控制速度控制位置控制，即所謂的三環(huán)反饋控制系統(tǒng)：電流環(huán)、速度環(huán)、位置環(huán)。8. PWM （脈沖寬度調(diào)制）驅(qū)動系統(tǒng)及數(shù)學(xué)模型：直流電機(jī)電樞電壓的控制和驅(qū)動是通過半導(dǎo)體功率器件完成的。半導(dǎo)體功

22、率器件可分為兩種：線性 放大驅(qū)動和開關(guān)驅(qū)動。線性放大驅(qū)動控制簡單，輸出波動小，線性好。但是效率和散熱問題嚴(yán)重。適用于微小功率直流電機(jī)。大多數(shù)采用開關(guān)驅(qū)動的方式。即通過PWM來控制電樞電壓，實(shí)現(xiàn)調(diào)速。?+ ? ?= cc ?= cc?3?= ?+ ? ?a表示了在一個周期T內(nèi)，開關(guān)管導(dǎo)通的時間長短與周期的比值。其變化范圍01，當(dāng)?shù)陠T電壓 Us恒定時，電樞的端電壓的平均值取決于占空比a的大小，改變a的值就可以改變端電壓的平均值， 從而達(dá)到調(diào)速的目的。這就是調(diào)速原理。以下三種方法都可以改變占空比的值：定寬調(diào)頻、調(diào)寬調(diào)頻、定頻調(diào)寬。目前主要使用定頻調(diào)寬法。9.無刷直流電機(jī)伺服控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)：（電源模塊

23、、功率逆變和保護(hù)單元、檢測單元、數(shù)字控制電路單元）10. 交流伺服系統(tǒng)的組成單元和結(jié)構(gòu)：交流伺服系統(tǒng)通常通過三環(huán)控制（位置控制、速度控制、電流控 制）11. 交流伺服系統(tǒng)控制策略：控制策略主要包括交流電機(jī)控制技術(shù)和系統(tǒng)的主要調(diào)節(jié)策略；交流伺服電機(jī)的變頻調(diào)速交流伺 服電機(jī)的矢量控制調(diào)速。12. 伺服驅(qū)動系統(tǒng)的接口類型和作用： 電源接口：電源接口一般采用端子接線的形式。 指令接口：模擬量接口、脈沖接口、通信指令接口、總線式指令接口 控制接口：輸入信號接口，接受CNC PLC以及其他設(shè)備的控制指令 狀態(tài)與安全報警接口：輸出信號接口 通信接口：高級調(diào)試和控制功能，常用RS232 RS485 反饋接口：

24、位置、速度檢測反饋、位置反饋 電動機(jī)電源接口13. 伺服驅(qū)動裝置選型的原則：實(shí)用性經(jīng)濟(jì)性穩(wěn)定可靠性可操作性14. 伺服驅(qū)動裝置的常用類型：目前主要有步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動和交流伺服驅(qū)動兩大類，步進(jìn)電機(jī)一般應(yīng)用于加工精度和進(jìn)給速度要求不高的經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床，采用步進(jìn)電機(jī)的數(shù)控機(jī)床分辨率一般為0.01mm，最快移動速度5m/min以下，步進(jìn)電機(jī)一般在轉(zhuǎn)速lOOOrpm以下工作。永磁交流電機(jī)則用于中高檔的數(shù)控機(jī)床，分辨率可以達(dá)到0.001mm，最快移動速度10m/min以上，交流伺服電機(jī)的額定轉(zhuǎn)速一般為 2000rpm。15. 步進(jìn)式伺服系統(tǒng)、直流伺服驅(qū)動系統(tǒng)、交流伺服驅(qū)動系統(tǒng)的組成和作用：卒冃rrti作冃=1

25、rr ft 曰孔魏.h* H 豐白10闖駅fn R<>沖眄可亠n 畑不峠ns tn、才卓乍醫(yī)杞 w +* |?的恢卞.mfif 嚴(yán) 中蘆 *4狂冃閆開匚詰|匕旳俏 =.何葉俏弓丁芳昭i JJ1牢的* 耳切率啟 *蜀h -R予干開樓好襯己為電出苗佶弓呂±廳生匕大* 皓半ifi審F幾十中目竦絹H6 frt ip*is自刁R油&扌賓照貂沖彩出豈決龍的沿含已育 H 控制電肌芻帕空湮組ftnarth產(chǎn):主換¥垢匾初削豐亍元卩F.豐換w*fi出 姑 赫；護(hù)俏r亍斗呂宜 n牙ra垢 動a ©別 連慮tfiitiy，垃,加麗盤至初吃>刁臺勺立S蘭制<

26、;2 St環(huán)反fft年競A十務(wù)宦制七盡琲虹r*#PWW 4i«t8託伍匪爭燒電WltL兀HP供“卜拎剽"云的中.*必肛的中皿冷扌戸，主<PC*5|-£>f=i- <r. 擔(dān)帥出靖罰,tt沖EK圧SfPtlJA.索升 電* 的竝寸 伸爐.功口侏椚單元半目1JS，空也羈 自*才濟(jì)合,HS 也：.W.空5=E.iH勺呉丁亦圧JH 皿 士車?yán)?蟲旳f = FW 七 機(jī)主中 白刁蘭 才巨 F.奇亠 沖 IT ffiS&rri.磁列巫?；騼颐绯?空«ii工五:走皿世口單元iSiTi,jwi=i - 旦:te扌誇令鋪&入拾 ,

27、87;ibiaiwma.忌芒帥 匸，$蛟 入翰ii出寸空 制冬.元夙探ip報第五章數(shù)控機(jī)床主軸驅(qū)動系統(tǒng)1. 數(shù)控機(jī)床主軸驅(qū)動系統(tǒng)包括主軸驅(qū)動放大器、主軸電動機(jī)、傳動機(jī)構(gòu)、主軸組件、主軸信號檢 測裝置及主軸輔助裝置2. 數(shù)控機(jī)床對主軸控制的要求 調(diào)速范圍：要滿足不同機(jī)床對調(diào)速范圍的不同要求。 主軸的旋轉(zhuǎn)精度和運(yùn)動精度： 主軸的調(diào)速是依指令自動進(jìn)行的，要求能在較寬的范圍內(nèi)進(jìn)行無極調(diào)速，減少中間環(huán)節(jié)，簡 化主軸。 要求主軸在整個范圍內(nèi)都能提供切削所需的功率，并盡可能在全速范圍內(nèi)提供主軸電機(jī)的最大功率，即恒功率范圍要寬 要求主軸正反轉(zhuǎn)時均可進(jìn)行自動加減速控制，即要求具有四個象限驅(qū)動能力，并且加減速時間

28、短 主軸具有高精度的準(zhǔn)?？刂?。 具有旋轉(zhuǎn)進(jìn)給（C軸）的控制功能。3. 主軸驅(qū)動裝置的功能： 輸出功率大 在調(diào)速范圍的速度穩(wěn)定，恒功率范圍寬 加速時間短 電機(jī)溫升低 振動噪音小 可靠性高，壽命長、易維護(hù) 體積小重量輕主軸驅(qū)動裝置的類型： 直流主軸驅(qū)動裝置 交流主軸驅(qū)動裝置：交流異步伺服系統(tǒng)、交流同步伺服系統(tǒng)4. 數(shù)控裝置與模擬主軸連接信號原理：數(shù)控裝置通過控制接口和PLC輸入輸出接口，連接各種主軸驅(qū)動器，實(shí)現(xiàn)正反轉(zhuǎn)、定向、調(diào)速等控制，還可以外接主軸編碼器，實(shí)現(xiàn)螺紋車削和銃床上的剛性攻絲功能。 主軸啟停（Y1.0停，Y1.1啟） 主軸速度控制（S800，土 10V） 主軸編碼器連接（螺紋、攻絲、轉(zhuǎn)

29、速在系統(tǒng)上顯示，差分編碼器）5. 主軸變速控制的類型和控制方法： 有級變速：配以齒輪變速的經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床 無級變速：交流或直流主軸伺服電動機(jī)（常用），以籠型感應(yīng)交流電機(jī)配置矢量變換變頻調(diào)速系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)。 分段無級變速：在交流或直流主軸伺服電動機(jī)配以齒輪變速的數(shù)控機(jī)床（常用），在無級變速的基礎(chǔ)上，配以齒輪傳動裝置實(shí)現(xiàn)分段無級變速。6. 自動換擋的工作時序 M41M44 :M巴訓(xùn)出!' Ums首先要在數(shù)控系統(tǒng)參數(shù)區(qū)設(shè)置 M41M44四擋 對應(yīng)的最高主軸轉(zhuǎn)速， 系統(tǒng)根據(jù)當(dāng)前S指令值，判 斷應(yīng)處的檔，并自動輸出相應(yīng)的 M41M44指令給 PLC及對應(yīng)的掛擋齒輪，數(shù)控裝置輸出相應(yīng)電壓。 當(dāng)數(shù)控系統(tǒng)讀

30、到有檔的變化 S指令時，則 輸出相應(yīng)的 M代碼（M41M44 ）輸出信 號至PLC 50ms后，CNC發(fā)出M對應(yīng)選擇的 M信號M strobe,指令PLC讀取并執(zhí)行 M代碼，M strobe 持續(xù)100ms確保M代碼穩(wěn)定，讀數(shù)準(zhǔn)確。 PLC接受到M strobe信號后，立即使 M完成信號為無效，告訴系統(tǒng)正在執(zhí)行。 PLC開始對M代碼進(jìn)行譯碼，并執(zhí)行相應(yīng)的換擋控制邏輯。 M代碼輸出200ms后數(shù)控系統(tǒng)根據(jù)參數(shù)設(shè)置輸出一定的主軸蠕動量，使主軸慢速轉(zhuǎn)動 或振動，已解決齒輪頂齒問題。 PLC完成換擋后，置 M信號有效，并告訴系統(tǒng)換擋工作完成。 數(shù)控系統(tǒng)根據(jù)參數(shù)設(shè)置的每檔主軸最高轉(zhuǎn)速，自動輸出新的模擬電

31、壓，主軸轉(zhuǎn)速為給定的S值。7. 主軸與進(jìn)給軸的關(guān)聯(lián)控制的類型和作用主軸旋轉(zhuǎn)與軸向進(jìn)給的關(guān)聯(lián)控制進(jìn)給量與主軸轉(zhuǎn)速關(guān)聯(lián)控制主軸轉(zhuǎn)速與刀具軸向進(jìn)給保持一定的協(xié)調(diào)關(guān)系主軸旋轉(zhuǎn)方向控制控制主軸正反轉(zhuǎn)以滿足零件加工需要。主軸絕對位置定位用于主軸絕對位置的定位檢測和控制主軸旋轉(zhuǎn)與徑向進(jìn)給的關(guān)聯(lián)控制確保恒定的切削線速度8. 主軸準(zhǔn)?？刂疲褐鬏S準(zhǔn)停功能又稱主軸定向功能，即當(dāng)主軸停止時，控制其停于固定位置，也 是換刀功能所必須的功能。加工中心的主軸準(zhǔn)停有兩種：機(jī)械準(zhǔn)停和電氣準(zhǔn)停。 主軸準(zhǔn)停是自動換刀所必須的功能； 退刀時為了避免刀具彈性恢復(fù)拉傷已加工表面，要求先讓刀在退刀，必須要有準(zhǔn)停。9. 機(jī)械準(zhǔn)停：機(jī)械準(zhǔn)停一

32、般要求主軸具有無級變速功能，接受到數(shù)控系統(tǒng)發(fā)出的準(zhǔn)提指令r如M19后，控制主軸的電機(jī)帶動主軸以可以設(shè)定的準(zhǔn)停速度和方向旋轉(zhuǎn)。 接受到無觸點(diǎn)開關(guān)有效信號，停止主軸，主軸電機(jī)與主軸傳動依慣性繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，同時控制定位銷伸出壓向主軸定位盤。、 接受到定位銷到位信號后，通知系統(tǒng)準(zhǔn)停指令完成。10. 電氣準(zhǔn)停：實(shí)際上是在主軸速度控制基礎(chǔ)上加一個位置控制環(huán)。需要采用磁性傳感器或位置觀點(diǎn)編碼器等檢測元件用于主軸位置檢測。一般用于中高檔數(shù)控機(jī)床，特別是加工中心。、1. 磁傳感器主軸準(zhǔn)停方法步驟： 轉(zhuǎn)動或停止時，數(shù)控裝置發(fā)出準(zhǔn)停指令后，立即控制主軸加速或減速至某一準(zhǔn)停速度（一般很慢） 主軸到達(dá)定向速度并檢測到準(zhǔn)停位

33、置信號時（即磁發(fā)體與磁傳感器對準(zhǔn)），立即控制主軸停止，并向主軸驅(qū)動器發(fā)出位控工作模式指令，主軸驅(qū)動器控制主軸電機(jī)在位控模式下靜止鎖死。 若取消主軸準(zhǔn)停狀態(tài)，只需要撤銷主軸驅(qū)動器的位控工作模式指令。2. 編碼器型主軸準(zhǔn)停方法步驟：編碼器主軸準(zhǔn)停功能由主軸驅(qū)動器完成，數(shù)控系統(tǒng)只需 發(fā)出準(zhǔn)停指令信號然后監(jiān)測主軸驅(qū)動器返回的準(zhǔn)停完成信號即可。 接收到準(zhǔn)停指令后，控制主軸電機(jī)以準(zhǔn)停速度和準(zhǔn)停旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)； 監(jiān)測帶準(zhǔn)停參考位置信號后， 控制主軸電機(jī)相對準(zhǔn)停參考位置轉(zhuǎn)過一個角度后靜止 鎖死；3. 數(shù)控系統(tǒng)控制準(zhǔn)停：這種準(zhǔn)?？刂品绞降臏?zhǔn)停功能是由數(shù)控系統(tǒng)完成，準(zhǔn)停時數(shù)控系統(tǒng)按進(jìn)給系統(tǒng)的控制 方式控制主軸工作在

34、位置控制模式下，采用這種準(zhǔn)停方式的主軸可以一直在位控模式 下，也可僅在準(zhǔn)停時工作在位控模式，平時則工作在速度控制模式，一般也由數(shù)控系 統(tǒng)完成。第六章可編程機(jī)床控制器1. PLC的特點(diǎn)和應(yīng)用：特點(diǎn)：可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)；配套齊全，功能完善，適用性強(qiáng)；易學(xué)易用，深受工 程技術(shù)人員的歡迎；系統(tǒng)設(shè)計周期短，維護(hù)方便，改造容易；體積小，重量輕，能耗低。應(yīng)用：廣泛應(yīng)用于鋼鐵、石油、化工、電力、建材、機(jī)械制造、汽車、輕紡、交通運(yùn)輸、環(huán)保 及文化娛樂等行業(yè)。使用情況歸納為以下幾類：開關(guān)量的邏輯控制模擬量控制運(yùn)動控制 過程控制數(shù)據(jù)處理通信及聯(lián)網(wǎng)。2. PLC的組成：硬件：中央處理器 CPU,存儲器ROM/RA

35、M，輸入輸出接口，電源，外設(shè)。軟件：系統(tǒng)軟件和用戶軟件；常用的五種編程語言：梯形圖指令表順序功能圖功能塊 圖結(jié)構(gòu)文本3. PLC的工作過程（原理）：在系統(tǒng)程序管理下，通過運(yùn)行應(yīng)用程序完成用戶任務(wù)。采用固定的程序，循環(huán)掃描的方式完成任務(wù)。輸入處理t執(zhí)行t輸出處理。數(shù)控機(jī)床PLC的類型：獨(dú)立型 PLC;內(nèi)裝型PLC4. 數(shù)控機(jī)床PLC的控制對象：PMC的控制信號：MT側(cè)的信號，即X信號、Y信號，NC側(cè)的信號，G信號、F信號；S T、M 功能的處理，S速度功能處理，T刀具功能處理實(shí)現(xiàn)， M輔助功能的處理。5. PLC的信號存儲器及地址：內(nèi)部繼電器存儲器、機(jī)床側(cè)信號存儲器、NC側(cè)信號存儲器、非易失性存

36、儲器。6. 梯形圖的結(jié)構(gòu)：左右兩根豎線稱為電力軌，兩電力軌之間的橫承稱為梯級，每個梯級由一行或 數(shù)行構(gòu)成，每行又由觸點(diǎn)、繼電器、線圈、功能指令等構(gòu)成。7. PMC順序程序的執(zhí)行過程：按照由上到下的執(zhí)行順序，先執(zhí)行第一級程序，處理短脈沖信號，這些信號包括：急停、各軸超程、返回參考點(diǎn)減速、外部減速、跳步、到達(dá)測量位置和進(jìn)給暫停信號；第一級每8ms執(zhí)行一次。第二級程序按照事先設(shè)定是否分割依次執(zhí)行，在該段執(zhí)行時 間內(nèi)，也包含了跳轉(zhuǎn)功能的時間。 二級程序執(zhí)行完成之后，以SP開始執(zhí)行子程序，至SPE吉束。整個子程序必須在順序程序結(jié)束指令END之前結(jié)束。8. PMC常用指令：申號tti F功雷1岡搐式1）k

37、hk讀人佶宦的信號弒東井討肯狂、丨中Zkll n|塀貞人的fti定悄號的遲摘狀畫取普倍金剎sTn3WK 1押序愛則i匚琛書剝!sn的聯(lián)臺】出列常定齟Jt4WHI. MH的狀畫】覽車惦-出州糖定髦址rA運(yùn)K與6AAh. NOTx博IS定的信號狀需服年繪卷揖與7()8(JKr XUT埒崔定的僧號憊取非柱遐揖或QR11STKF->壽拝時油棄1 f.'.ffft利 <11Kll內(nèi)容左移1也把撕宦蹩址的倍號矗暮訂門訓(xùn)ST"11Wil. SI KASSTOfllSTl昆坪首檎書押譽(yù)右H一位12()RSTKSTVftSTl豪廈盲Jtl*1F*右幡一世1SKTSF1中的悄孫邂輯或

38、后.番結(jié)聲蠱回抬定豐性11RSIRST?！暗亩ǖ靥幹械狞c(diǎn)號邂膽與將拾果曲囪到描X信號（編碼信號、單獨(dú) 輸出信號Y信號9. 梯形圖的設(shè)計流程及具體內(nèi)容：根據(jù)控制系統(tǒng)的工藝要求確定控制對象并統(tǒng)計所需的輸入輸出 信號的點(diǎn)數(shù)，分配 PMC接口，用梯形圖基本指令和功能指令實(shí)現(xiàn)對所確定的控制動作的控制， 通過計算機(jī)或內(nèi)裝編程功能編輯輸入順序程序；可在機(jī)床外采用燈和開關(guān)組成的仿真器進(jìn)行控制邏輯調(diào)試。進(jìn)一步，進(jìn)行機(jī)床實(shí)際運(yùn)行調(diào)試， 調(diào)試完成后， 可以程序存儲在存儲卡中，并將順序程序打印出來。用和核對PMC型號的I/O點(diǎn)數(shù)；對被控制對象的I/O信 號逐點(diǎn)確認(rèn)，并分別計算出各自的需要數(shù)量建立DI/DO信號地址分配

39、表；系統(tǒng)采用串行口把CNC伺服控制器、等控制信號連接起來并在各設(shè)備之間高速 傳遞信號，在傳遞和接受時需要一定的存儲空間。電控原理圖：與數(shù)據(jù)傳輸相關(guān)的器件名稱位置線圈插腳 編號端子編號的地址、電源及接線等。設(shè)計機(jī)床動作邏輯流程圖：在電器設(shè)計任務(wù)書中對機(jī)床 各動作部件的詳細(xì)說明及相互關(guān)系，構(gòu)成機(jī)床動作的邏 輯流程圖。繪制梯形圖。根據(jù)以上準(zhǔn)備工作繪制梯形圖，考慮每一 個邏輯單元的動作，用梯形圖語言表示出來。10.隨機(jī)刀具位置選刀控制的控制流程：PMC控制信號的類型用法： 床側(cè)輸入信號：輸入信號 連鎖信號、單獨(dú)信號）； NC側(cè)信號：輸入信號 F信號；輸出信號 G信號第七章數(shù)控機(jī)床位置檢測裝置1. 旋轉(zhuǎn)

40、變壓器的結(jié)構(gòu)和類型：定子和轉(zhuǎn)子組成；定子繞組為變壓器的一次繞組，轉(zhuǎn)子繞組為變壓 器的二次繞組；根據(jù)轉(zhuǎn)子繞組兩種不同的引出方式，分為有刷式和無刷式兩種結(jié)構(gòu)。2. 光電編碼器的結(jié)構(gòu)和類型：由電路板、圓光柵、指示光柵、軸、光敏元件、光源和連接法蘭組 成；按照輸出信號與對應(yīng)位置關(guān)系，通常分為增量式光電編碼器、絕對是光電編碼器、混合式 光電編碼器。3. 光柵尺的構(gòu)造和類型：由標(biāo)尺光柵和光柵讀數(shù)頭兩部分組成；類型有：物理光柵、計量光柵、 透射光柵、反射光柵。4. 感應(yīng)同步器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：高精度位移檢測裝置，實(shí)際上是多級旋轉(zhuǎn)變壓器的展開形式，即有定 尺和滑尺組成?？煞譃樾D(zhuǎn)式和直線式兩種。旋轉(zhuǎn)式用于角度測量，

41、直線式用于長度測量。5. 測速發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)：定子、轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)與直流伺服電機(jī)基本相同。優(yōu)點(diǎn)：易于得到線性的 輸出特性，無相位誤差，適用于自控系統(tǒng)。缺點(diǎn)：換向器與電刷相對滑動接觸，容易造成機(jī)械 磨損。6. 旋轉(zhuǎn)變壓器的工作方式有鑒相式工作方式和鑒幅式工作方式：鑒相式工作方式：旋轉(zhuǎn)變壓器定子的兩邊正向正弦繞組S和余弦繞組C分別加上幅值相同而相位相差90度的正弦交流電壓。旋轉(zhuǎn)變壓器轉(zhuǎn)子繞組中的感應(yīng)電壓與定子繞組中勵磁電壓同頻率， 但是相位不同，其相位嚴(yán)格隨轉(zhuǎn)子偏角而變化。公式？= ?鑒幅式工作方式：在旋轉(zhuǎn)變壓器定子的兩相正向繞組分別加上頻率相同相位相同，而幅值分別 按正弦余弦變化的交流電壓。定子勵

42、磁電壓在轉(zhuǎn)子中感應(yīng)出的電動勢不但與轉(zhuǎn)子和定子的相對位置有關(guān)，還余勵磁的幅值有關(guān)。公式:?7. 增量式光電編碼器工作原理：在碼盤邊緣上設(shè)有間距相等的透光縫隙，碼盤的兩側(cè)分別安裝光源與光敏元件（光電磁，光敏三極管）。當(dāng)碼盤隨被測軸旋轉(zhuǎn)時，每轉(zhuǎn)過一個縫隙就有一次光線的明 暗變化，投射到光敏元件上的光就會發(fā)生變化，光敏元件把光線的明暗變化轉(zhuǎn)變成電信號的變化，然后經(jīng)過放大整形處理， 輸出脈沖信號，脈沖的個數(shù) 等于轉(zhuǎn)過的縫隙數(shù)。如果將脈沖信號送到計數(shù)器中 計數(shù)，就可以測出碼盤轉(zhuǎn)過的角度，測出單位時間 內(nèi)脈沖的個數(shù)，就可以求出碼盤的旋轉(zhuǎn)速度。8. 絕對式光電編碼器工作原理：碼盤上有四條碼道，碼道就是碼盤上的

43、同心圓。按照二進(jìn)制分布規(guī)律，把每條碼道加工成透明和不 透明相間的形式，碼盤一側(cè)安裝光源，另一側(cè)安裝一排徑向排列 光電管，每個光電管對準(zhǔn)一個碼道，當(dāng)光源照射碼盤時，如果是 透明區(qū)，則光線被光電管接受，并轉(zhuǎn)換成電信號輸出信號1;如果不是透明區(qū)，光電管接受不到光線，則輸出信號0。被測軸帶動碼盤旋轉(zhuǎn)時，光電管輸出的信息就代表了軸的相應(yīng)位置，即絕 對位置。9. 莫爾條紋的形成原理：將兩塊柵距相同、黑白寬度相同的標(biāo)尺光柵和指示 光柵刻線平行放置，將指示光柵在其自身平面內(nèi)傾 斜一很小的角度，以便使它的刻線與標(biāo)尺光柵的刻 線間保持一個很小的夾角，這樣在光源的照射下， 就形成了光柵刻線幾乎垂直的橫向明暗相同的的

44、 寬條紋，及莫爾條紋。10. 莫爾條紋的特點(diǎn)： 起平均誤差作用；放大作用；莫爾條紋的移動與柵距之間的移動成正比。 感應(yīng)同步器工作方式有鑒相方式和鑒幅方式，其工作原理與旋轉(zhuǎn)變壓器類似。11. 旋轉(zhuǎn)變壓器在數(shù)控機(jī)床中的應(yīng)用：測量旋轉(zhuǎn)變壓器轉(zhuǎn)子側(cè)二次繞組的感應(yīng)電動勢E2的幅值或相位的變化，可知B角的變化； 如果將旋轉(zhuǎn)變壓器裝在數(shù)控機(jī)床的絲杠上，當(dāng)B角從0°變化到360°時，表示絲杠上的螺母走了一個螺距，這樣就間接地測量了絲杠的直線位移（螺距）的大??； 在數(shù)控機(jī)床伺服系統(tǒng)中，往往用來測量機(jī)床主軸及伺服軸運(yùn)動等。 測全長時，可加一個計數(shù)器，累計所走的螺距數(shù)換算成位移總長度；再加一個向

45、敏檢波器可以 區(qū)分轉(zhuǎn)向； 可以用3個旋轉(zhuǎn)變壓器按10:1和100:1的比例相互配合串接，組成精、中、粗3級旋轉(zhuǎn)變壓器測量裝置；12. 光電編碼器正反轉(zhuǎn)辨別原理：AfU |1二隨著碼盤的轉(zhuǎn)動，光敏元件輸出的信號是近似正弦波，為了測出方向，光柵的兩個狹縫距離為m ± p/4，兩個光敏元件的輸出信號相差n /2相位。為了辨別方向，在碼盤兩側(cè)再 裝一套光電轉(zhuǎn)換裝置，兩套裝置在圓周方向錯開p/4節(jié)距，他們分別用A和B表示。兩套光電轉(zhuǎn)換裝置產(chǎn)生的兩組近 似于正弦波的電流信號 IA和IB,兩者相位差90。，經(jīng)放大 和整形電路處理后變成放行波，若IA的相位超前于IA的相位，對應(yīng)電機(jī)為正向旋轉(zhuǎn)，反之則

46、反向旋轉(zhuǎn)。13. 光柵測量系統(tǒng)的組成和功用：光柵測量系統(tǒng)是由光源、透鏡、光柵尺、光敏元件和一系列信號處理電路組成，信號處理又包括放大、整形和鑒相倍頻。 除標(biāo)尺光柵與工作裝在一起移動外，光源、透鏡、指示光柵、光敏元件和信號處理均裝在一個殼體內(nèi)，做成一個單獨(dú)部件固定在機(jī)床上，這個部件成為光柵讀取頭，其作用是將莫爾條紋的光信號轉(zhuǎn)換成所需的電脈沖信號； 光柵測量中光敏元件常使用硅光電池，他的作用是將近似正弦的光信號變?yōu)橥l率的電壓信號； 通常硅光電池產(chǎn)生的電信號較弱，所以需要經(jīng)過差動放大器放大到幅值足夠大的同頻正弦波； 再經(jīng)整形器變?yōu)榉讲ā?最后鑒相倍頻電路中的微分電路變?yōu)橐粋€窄脈沖。第八章 常用數(shù)控系統(tǒng)1. SIEMENS數(shù)控系統(tǒng)的特點(diǎn)(840D) 多軸控制； 插補(bǔ)功能強(qiáng)； PLC功能強(qiáng)； 編程方便； 信功能強(qiáng)； 自診斷功能強(qiáng)； 具有模塊化結(jié)構(gòu)2. FANCU數(shù)控系統(tǒng)的特點(diǎn)： 統(tǒng)在設(shè)計中大量采用模塊化結(jié)構(gòu) 具有很強(qiáng)的抵抗惡劣環(huán)境影響的能力 有較完善的保護(hù)措施 FANC U系統(tǒng)所配置的系統(tǒng)軟件具有比較齊全的基本功能和選項功能 提供大量豐富的PMC信號和PMC功能指令 具有強(qiáng)大DNC功能 提供豐富的維修報警和診斷功能3. 華中數(shù)控系統(tǒng)的特點(diǎn)：開放式體系結(jié)構(gòu)，內(nèi)嵌式工業(yè)PC,集