一文详解cnc电液伺服系统组成及控制原理
CNC工作原理

CNC工作原理CNC(Computer Numerical Control,计算机数控)是一种先进的自动化控制技术,广泛应用于各种机械加工领域。
它通过计算机程序控制机床的运动和操作,实现高精度、高效率的加工过程。
本文将详细介绍CNC工作原理,包括数控系统、数控编程和机床控制等方面的内容。
一、数控系统数控系统是CNC工作的核心部分,它由硬件和软件两部分组成。
硬件包括主机、控制柜、操作面板、伺服电机等设备,软件则是运行在主机上的程序。
数控系统的主要功能是接收和解释用户输入的加工程序,并将指令转化为机床运动的控制信号。
数控系统的工作原理是将加工程序中的指令逐行读取,并按照预定的顺序执行。
每条指令包含了机床运动、刀具切削和加工参数等信息。
数控系统根据这些信息,控制伺服电机的转动,使机床按照预定的路径和速度进行加工。
二、数控编程数控编程是将零件的几何形状和加工要求转化为机床可识别的指令的过程。
数控编程语言有多种,常用的包括G代码和M代码。
G代码用于定义机床的运动轨迹,如直线、圆弧等;M代码用于定义机床的辅助功能,如切削液开关、主轴启停等。
数控编程的基本步骤包括:确定加工顺序、选择合适的刀具、绘制零件的几何图形、确定刀具路径、计算切削参数、生成加工程序等。
编写好的加工程序可以通过U盘、网络或直接输入到数控系统中。
三、机床控制机床控制是指数控系统对机床运动的控制。
数控系统根据加工程序中的指令,控制伺服电机的转动,使机床按照预定的路径和速度进行加工。
机床控制的主要参数包括进给速度、进给方式、切削速度、切削深度等。
机床控制的实现方式有多种,常见的包括点位控制和连续控制。
点位控制是指机床在每个加工点上停留一段时间,然后再移动到下一个加工点;连续控制则是机床在加工过程中连续运动,不停留在每个加工点上。
四、CNC工作流程CNC工作的基本流程包括:设计零件几何形状和加工要求、编写加工程序、设置机床和工件、调试和运行加工程序、检查加工结果。
伺服的工作原理

伺服的工作原理
伺服的工作原理是通过传感器检测并测量系统的状态,然后将这些测量值与预设的目标值进行比较。
如果测量值与目标值存在偏差,控制器会发出控制信号,使电机根据反馈信号做出相应的调整,使系统恢复到目标值附近。
伺服系统通常由三个基本组件组成:控制器、执行器和反馈装置。
控制器是系统的核心,负责接收来自传感器的反馈信息,并将其与目标值进行比较,然后计算出控制信号。
执行器是控制信号的接收者,通常是电机或液压装置,它们将接收到的控制信号转化为机械运动。
反馈装置用于监测执行器的运动状态,并将其转化为反馈信号,反馈给控制器进行实时调整。
在伺服系统中,控制器的设计是至关重要的。
控制器通常采用比例积分微分(PID)控制器,通过对误差的比例、积分和微
分进行加权,来计算控制信号。
其工作原理是根据当前的误差状态和误差变化率来调整控制信号,使系统能够稳定地接近目标值。
伺服系统的关键在于反馈机制,它实现了系统的闭环控制。
反馈装置通过监测执行器的运动状态,将实际测量值反馈给控制器。
控制器根据反馈信号进行实时调整,以便使系统尽可能地接近目标值。
通过持续的反馈和调整,伺服系统能够响应外部干扰,并保持系统在变化之间稳定运行。
总而言之,伺服的工作原理是通过传感器检测系统的状态,并与预设的目标值进行比较,然后通过控制器计算控制信号,使
执行器根据反馈信号进行调整,以使系统接近目标值。
通过持续的反馈和调整,伺服系统能够实现闭环控制,稳定地运行并应对外部干扰。
伺服电机工作原理简介

伺服电机工作原理简介伺服电机是一种专用电动机,通常被用于需要高精度控制的机械系统中。
伺服电机的工作原理基于反馈控制系统,以确保电机能够迅速而准确地响应系统的指令。
在本文中,我们将介绍伺服电机的工作原理及其关键组成部分。
伺服电机的工作原理伺服电机的工作原理可以简单概括为输入控制信号,电机根据反馈信号调整输出,以达到精确的位置或速度控制。
具体来说,伺服电机主要由以下几个部分组成:控制系统控制系统是伺服电机的核心,负责接收指令信号并将其转换为适当的控制信号。
控制系统通常由微处理器和控制电路组成,利用反馈机制不断调整电机输出,确保系统达到期望状态。
电机伺服电机一般采用直流无刷电机(BLDC)或交流无刷电机(AC servo motor)作为动力源。
这些电机具有高效率、高精度和快速响应的特点,适用于需要精确控制的场合。
编码器编码器是一种测量旋转位置的装置,通常安装在电机轴上。
通过监测编码器的信号,控制系统可以实时了解电机的位置和速度,从而调整输出以实现精确控制。
传动系统传动系统将电机的转动运动转换为线性运动或旋转运动,通常采用齿轮、皮带或丝杠等装置。
传动系统的性能直接影响电机的定位精度和响应速度。
功率放大器功率放大器用于放大控制系统输出的信号,驱动电机正常运转。
功率放大器通常能够根据需要提供不同大小的电流和电压,以适应电机的工作要求。
结语伺服电机通过精密的控制和反馈机制,能够实现高精度的位置和速度控制,广泛应用于自动化设备、机器人、数控机床等领域。
通过理解伺服电机的工作原理,我们可以更好地设计和应用这种高性能的电动机,推动工业自动化和智能化的发展。
液压伺服系统工作原理及实例PPT课件

电液伺服阀
工作台
xf
放大器
uf Δu
反馈电位器 xo +E
ug
指令电位器
xg
双电位器位置控制电液伺服系统
.
12
4、液压伺服控制系统举例
电液伺服阀处于零位,没有 流量进出系统,工作台不动. 当指令电位器向右移动一个 位移△U=K △Xg, 经放大去 控制电液伺服阀,输出压力 油推动工作台右移,同时使 工作台位移增加,当增加量 为△U=Xf+△Xf-Xg- △Xg =0,工作台重新停止.
电液伺服阀
工作台
xf
放大器
uf Δu
反馈电位器 xo +E Nhomakorabeaug
指令电位器
xg
双电位器位置控制电液伺服系统
.
13
4、液压伺服控制系统举例
该系统是一个电量反馈的闭环控制系统。该系统的工作原 理方块图为:
指令 电位器
+ -
伺服 放大器
电液 伺服阀
液压缸
工作台
反馈 电位器
位置控制系统工作原理方块图
.
14
4、液压伺服控制系统举例
(1) 液 压 仿 形 刀 架
v纵
v合
v仿
v合
v仿
v纵
v纵
b
a
进给运动示意图
.
该 系 统 的 反 馈 是 机 械 反 馈
11
4、液压伺服控制系统举例
(2)电液位置伺服控制系统
该系统控制工作台的位置,使 之按照指令电位器给定的规律 变化.指令电位器将滑臂的位置 指令Xg转换成电压Ug. 工作台位 置Xf由反馈电位器检测,转换成 电压Uf.两个电位器接成桥式回 路,电桥的输出电压△U=Ug-Uf =K(Xg-Xf),K电位器增益. 当工作台位置Xf与指令位置Xg 一致时,Xf=Xg,即△U=0.
液压伺服系统工作原理及实例

电气-机械
+
转换器 位移力 -
前置放大级
功率放大级 (滑阀)
输出 流量 压力
反馈机构
电液伺服阀的基本构成
A
8
3、电液伺服阀
电液伺服阀的类型和结构很多,但是,都是由电气机械转换器 和液压放大器所构成。
电气机械转换器也成“力马达”或“力矩马达”,它将输入的 电信号(电流或电压)转换成力或力矩输出,去操纵阀芯的位移。
电气机械转换器的输出力或力矩很小,在流量比较大的情况下, 无法直接驱动阀芯,此时要增加前置放大级,将输出力或力矩 放大。前置放大级是喷嘴挡板阀,功率放大级是滑阀。
A
9
4、液压伺服控制系统举例
(1) 液 压 仿 形 刀 架
A
该 系 统 的 反 馈 是 机 械 反 馈
10
4、液压伺服控制系统举例
执行结构是液压缸或液压马达。
输入 元件
比较元件 +
-
转换放大装置将偏
转换放 大装置
液压执 行元件
控制 对象
差信号的能量形式进 行变换并加以放大。
反馈测 量元件
液压伺A 服系统的构成
5
3、电液伺服阀
电液伺服阀既是电液的转换元件也是功率放大元件,它 将小功率的电信号输入转换成大功率的液压能输出。
由电液伺服阀构成的伺服系统叫电液伺服系统。 电液伺服阀已标准化、系列化。 我国70年代开始批量生产QDY系列和DY系列电液伺 服阀。
液压伺服系统的原理及实例
A
1
伺服系统(又叫随动系统或跟踪系统)是一中自动控制系统, 在这种系统中执行机构能以一定的精度自动地按照输入信号 的变化规律动作。
液压伺服系统:凡是采用液压控制元件和液压执行元件,根 据液压传动原理建立起来的伺服系统,都称为液压伺服系统。
数控机床的组成与基本工作原理

1.2 数控机床的组成及基本工作原理一、数控机床组成数控机床由:程序、输人/输出装置、CNC单元、伺服系统、位置反馈系统、机床本体组成。
1、程序的存储介质,又称程序载体1)穿孔纸带(过时、淘汰);2)盒式磁带(过时、淘汰);3)软盘、磁盘、U盘;4)通信。
2、输人/输出装置1)对于穿孔纸带,配用光电阅读机;(过时、淘汰);2)对于盒式磁带,配用录放机;(过时、淘汰);3)对于软磁盘,配用软盘驱动器和驱动卡;4)现代数控机床,还可以通过手动方式(MDI方式);5)DNC网络通讯、RS232串口通讯。
3、CNC单元CNC单元是数控机床的核心,CNC单元由信息的输入、处理和输出三个部分组成。
CNC单元接受数字化信息,经过数控装置的控制软件和逻辑电路进行译码、插补、逻辑处理后,将各种指令信息输出给伺服系统,伺服系统驱动执行部件作进给运动。
其它的还有主运动部件的变速、换向和启停信号;选择和交换刀具的刀具指令信号,冷却、润滑的启停、工件和机床部件松开、夹紧、分度台转位等辅助指令信号等。
准备功能:G00,G01,G02,G03,辅助功能:M03,M04刀具、进给速度、主轴:T,F,S4、伺服系统由驱动器、驱动电机组成,并与机床上的执行部件和机械传动部件组成数控机床的进给系统。
它的作用是把来自数控装置的脉冲信号转换成机床移动部件的运动。
对于步进电机来说,每一个脉冲信号使电机转过一个角度,进而带动机床移动部件移动一个微小距离。
每个进给运动的执行部件都有相应的伺服驱动系统,整个机床的性能主要取决于伺服系统。
如三轴联动的机床就有三套驱动系统。
脉冲当量:每一个脉冲信号使机床移动部件移动的位移量。
常用的脉冲当量为0.001mm/脉冲。
5、位置反馈系统(检测反馈系统)伺服电动机的转角位移的反馈、数控机床执行机构(工作台)的位移反馈。
包括光栅、旋转编码器、激光测距仪、磁栅等。
(作业:让同学们网上查找反馈元件,下节课用5分钟自述所查容)反馈装置把检测结果转化为电信号反馈给数控装置,通过比较,计算实际位置与指令位置之间的偏差,并发出偏差指令控制执行部件的进给运动。
cnc工作原理

cnc工作原理
CNC(数控机床)工作原理是一种通过计算机控制的自动化加工方法。
它使用预先编程的指令来控制工具和工件之间的相对运动,实现精确和复杂的切削、钻孔、铣削等加工操作。
CNC机床由计算机控制系统、执行系统和机床本体三个主要部分组成。
计算机控制系统通过预先编写的加工程序来控制机床的运动。
执行系统包括电机、伺服机构和传感器等,它们根据计算机控制系统的指令来执行相应的运动。
机床本体则提供加工所需的机械结构和刀具。
在CNC加工中,首先需要使用专门的软件编写加工程序。
这个程序包括了所需的刀具路径、切削参数和工件坐标等信息。
编写完成后,程序会被输入到机床的计算机控制系统中。
当加工开始时,计算机控制系统会将程序中的指令逐条发送给执行系统。
执行系统会根据指令控制电机和伺服机构的运动,使刀具按照预定的路径对工件进行切削和加工。
同时,传感器会不断对机床和工件进行检测,并将相应的信息反馈给计算机控制系统。
通过不断地反复运动和检测,CNC机床可以实现精确和稳定的加工过程。
由于计算机控制系统的高度灵活性和精确性,CNC加工可以达到很高的加工精度和效率。
同时,它还可以实现复杂形状和结构的加工,提高生产的灵活性和多样性。
总之,CNC工作原理是通过计算机控制系统将编程指令转化
为机床运动的控制信号,实现精确和自动化的加工过程。
它在制造业中具有广泛的应用,提高了生产效率和加工精度,推动了工业生产的发展。
数字电液调节系统构成和控制原理

1 D E H 系 统 控 制 原 理
图2 : 液 压 系统 构 成 和 工作 原 理 图
控 制系 统生 成 的油 动机 阀位 指令 ,经过 2 . 2控制 系统构成和功能 伺服板 卡、DD V 电液伺服 阀,形成调节油压 , . 2 . 1 控制系统 由硬件和软件构成 从而 动作油动机。油动机行程经过位移传感器 2 ( L V DT)测 出,反馈 至伺服 板卡 ,使之 与油 硬 件采 用 E C S 一 1 0 0平 台,配置 测 速和 超 动机 阀位指令保持相 等, 实现 DE H闭环控制 。 速保护模块 F W3 4 5 和伺 服模块 F W3 4 6 专属模 控制 原理如图 1 所示 。 块 ;软件采 用 Ad v a n T r o l P r o平 台,实现机 组
【 关键词 】数字 电液调节 系统 系统构成 控制
原理
浩 良河 化肥分公司的 NI 2 MW 纯凝式汽轮 机组 ,改造 前采用机械液压式调节系统 ,油动 机波 动范围在  ̄ 8 am ,负 荷 变 化 范 围 : r L 3 MW, 严 重 影 响机 组 的 安 全 。浙 江 中控 技 术 股 份 有 限 公司对 其进 行 改造 ,采用独 立 油源 自容 式油 动机 的液压 系统, E CS 一 1 0 0硬件和 Ad v a n T r o l P r o软件 平 台 的 控 制 系 统 。
3 结 论
2 6 0 0 转/ 分 以上,切 换到转速回路, 自动升速 改造后 的机组控制性能 良好 ,转速 控制 精 直 至定 速 3 0 0 0转 / 分 。点 击 “ 调 门冲 转 ”按 度 在 ±1转 / 分 ,负 荷控 制 精度 在 ± O . 2 MW, 钮 ,系统 自动投入转 速回路, 目标转速直接设 主汽压力 控制精度在 ± 0 . 1 Mp a 。机组 自动化 水
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一文详解cnc电液伺服系统组成及控制原理
为了提高液压系统控制精度,将传统的电液伺服控制方式改为数控液压伺服控制方式。
充分利用先进的计算机技术,采用PLC控制步进电机,不仅能够满足数控液压系统的快速性和可靠性要求,而且大大降低了成本。
本文首先介绍了数控液压伺服系统的组成,其次介绍了数控液压伺服阀的结构和工作原理,最后介绍了液压泵站,具体的跟随小编一起来了解一下。
一、数控液压伺服系统的组成系统由数控装置、数控伺服阀、数控液压缸或液马达、液压泵站4大部分组成。
系统框图如图1所示。
(1)数控装置:包括控制器、驱动器和步进电机。
之所以要采用步进电机,是由于计算机技术的飞速发展,使步进电机的性能在快速性和可靠性方面能够满足数控液压系统的要求,而其价格低廉,又由于数控液压系统结构的改进,所需步进电机功率较小,不需采用宽调速伺服电机等大功率伺服电机系统,就能大大降低成本。
(2)液压缸、液马达和液压泵站是液压行业的老产品,只要按数控液压伺服系统的要求选取精度较高的即可应用。
(3)伺服控制元件是液压伺服系统中最重要、最基本的组成部分,它起着信号转换、功率放大及反馈等控制作用。
所以整个数控液压伺服系统的关键部件就是数控伺服阀,它必需将电脉冲控制的步进电机的角位移精确地转换为液压缸的直线位移(或液马达的角位移)。
也可以说,只要有了合格的数控伺服阀,就能获得不同的数控液压伺服系统。
二、数控液压伺服阀的结构和工作原理1、数控液压伺服阀的结构
数控液压伺服阀的结构如图2所示,数控液压缸的结构如图3所示
2、工作原理
1)数控液压伺服阀和液压缸匹配工作原理。