数控机床系统结构分析 论文

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数控铣床论文

数控铣床论文

数控铣床论文引言数控铣床作为一种高精度、高效率的金属加工设备,广泛应用于石油、汽车、航空航天等领域。

本论文将从数控铣床的原理和结构、加工过程的优势、发展趋势等方面进行探讨和分析。

一、数控铣床的原理和结构1.1 数控铣床的原理数控铣床是一种通过控制系统来实现铣削加工的设备。

它利用计算机控制系统来控制铣床的动作和加工过程,通过预先编程的方式输入加工参数和轨迹,在铣床上自动完成加工操作。

1.2 数控铣床的结构数控铣床的主要结构包括机床主体、数控系统、电动主轴、刀库、夹具等部件。

机床主体负责支撑和定位工件,数控系统负责控制整个加工过程,电动主轴则提供加工动力,刀库和夹具用于安装刀具和夹持工件。

二、数控铣床的加工过程优势2.1 高精度加工数控铣床利用了计算机的精确定位和控制能力,能够实现高精度的加工。

通过对加工参数的调整,可以控制铣削刀具的轨迹和进给速度,保证加工的精度和表面质量。

2.2 高效率加工相比传统的手动操作或普通铣床加工,数控铣床具有更高的加工效率。

它能够自动化地完成复杂的加工任务,并实现自动换刀、自动测量等功能,大大提高了加工效率。

2.3 灵活多样的加工方式数控铣床可以用于各种形状和精度要求不同的工件加工。

通过对加工程序的编程,可以实现不同形状的轮廓加工、孔加工、螺纹加工等。

同时,数控系统可以存储和调用多个加工程序,可以根据需求随时切换加工方式。

三、数控铣床的发展趋势3.1 智能化随着人工智能和物联网技术的发展,未来的数控铣床将更加智能化。

它可以通过传感器实时感知加工过程的状态,自动调整加工参数,提高加工效率和质量。

同时,智能化的数控铣床还可以与其他设备进行无线通信,实现生产流程的自动化控制。

3.2 高速化为了适应快节奏的现代生产需求,数控铣床的加工速度将会进一步提高。

高速切削技术的应用可以大幅度减少加工时间,提高生产效率。

同时,高速化还需要配备更强大的电动主轴和刀具系统,以确保加工质量和稳定性。

数控机床论文范文关于数控机床论文

数控机床论文范文关于数控机床论文

数控机床论文范文关于数控机床论文浅谈虚拟数控机床技术摘要:本文从虚拟数控机床技术的发展状况及应用方面介绍了虚拟数控机床技术。

对虚拟数控机床技术的应用作了较为详尽的分析。

关键词:虚拟数控机床虚拟现实虚拟制造仿真随着科学技术的迅猛发展,虚拟现实技术成了近几年来国内外科技界关注的一个热点,它的兴起,为人机交互界面的发展开创了新的研究领域。

目前,虚拟现实技术已应用于航空航天、医学实习、军事训练、建筑设计、教育培训等众多领域,虚拟数控机床技术就是随着虚拟现实技术的发展而产生的,它为虚拟制造建立了一个真实的加工环境,在计算机屏幕上实现加工过程的仿真,以增强制造过程的各级决策与控制能力,优化制造过程,现在这项技术得到了广泛的应用。

一、虚拟现实技术简述虚拟现实技术,简单地说,就是借助于计算机技术,实现可以通过视、听、触等手段所感受到的虚拟幻境。

它作为一项尖端科技,虚拟现实集成了计算机图形技术、计算机仿真技术、人工智能、传感技术、显示技术、网络并行处理等技术的最新成果,是一种由计算机生成的高技术模拟系统。

二、虚拟制造技术虚拟制造技术是以虚拟现实技术为基础,对真实制造过程的动态模拟、仿真,是在计算机上制造产品,经过模拟仿真对产品外形设计、布局设计、加工及装配过程达到优化产品的设计及工艺过程、优化制造环境配置和生产供给计划、优化制造过程并改进制造系统的目的,用来改善各个层次的决策和控制。

虚拟制造从根本上改变了设计、试制、修改设计、规模生产的传统制造模式。

在产品真正制出之前,在虚拟制造环境中生成软产品原型代替传统的硬样品进行试验,对其性能和可制造性进行预测和评价,从而缩短产品的设计与制造周期,降低产品的开发成本,提高系统快速响应市场变化的能力。

三、虚拟数控机床技术虚拟机床VMT(VirtualMachine Tool)是实际机床产品的计算机仿真模型,也称为机床的虚拟样机,可以用来像真实的机床一样进行演示、分析和测试。

虚拟制造机床系统能够提供加工过程中的关键数据,如优化后的切削参数、总的加工时间等,通过它们可以评价加工策略的优劣并改进加工方案:能够进一步对加工程序进行优化,缩短切削加工过程中的空行程走刀时间和调整复杂曲面不同位置的加工进给率。

数控车床技术论文(2)

数控车床技术论文(2)

数控车床技术论文(2)数控车床技术论文篇二数控车床操作技术分析【摘要】随着经济的发展,科技进步,数控车床设备以及其操作技术不断得到更新,并且大规模的得到发展,在此过程中,数控车床得到大范围的推广,它是一种效率比较高的机械加工设备,适合一些单件的小规模生产,尤其适合一些加工比较复杂,需要高精确度的工件加工。

在数控车床的加工过程中,我们可以根据数控车床操作技术的具体应用,把握该技术的要点,落实到实际操作中,实现工件加工的质量,提高加工效率。

【关键词】数控车床;操作技术;分析前言为了实现数控机床的有效运行,需要对数控车床的操作技术展开分析,以找到其中的不足,采取措施,解决问题,促进现实数控车床的具体应用,在这一环节下,实现数控车床操作效率的提升,有利于日常产品的加工。

数控车床的有效利用,有利于提高日常的工作效率,节省大量的物力人力财力,这是从该设备的长远规划来看的,从短期看,数控机床设备的投入是比较大的,它需要一定专业素质的操作人员,其规范操作与良好的职业操守对于实际操作是很有必要的,数控车床操作技术对于操作员自身素质要求比较高,其要具备数控机床使用的各种技能,并且还要有良好的操作能力,能够有效把握数控机床的日常操作流程,有效控制数控机床的环节进程,这需要操作员养成良好的操作习惯,进行科学,合理、安全的操作。

为了更好的实现数控车床的具体操作,我们需要做到以下几个步骤。

一、关于数控车床的定义、性能以及具体操作的分析一般来说数控机床经历了一个比较长远的过程,最早时期的数控机床,我们称之为NC机床,它是依靠硬件组合来实现数控功能的,一般情况下,它有逻辑元件、记忆元件进行随机逻辑电路的组装,它是一种固定硬件结构,被当时的使用者称作硬件数控装置,这种技术的使用在当时是比较先进的,随着科学技术的发展,新的数控技术开始崛起,比如CNC机床,它就是我们目前传播范围较广的现代数控机床,利用计算机系统,进行日常工程的具体操作,这种数控技术需要应用计算机系统以及数控设备本身的操作系统,实现微处理器以及专用微机具体操作。

数控技术毕业论文(5篇)

数控技术毕业论文(5篇)

数控技术毕业论文(5篇)1.数控编程与其发展数控编程是目前CAD/CAPP/CAM系统中最能明显发挥效益的环节之一,其在实现设计加工自动化、提高加工精度和加工质量、缩短产品研制周期等方面发挥着重要作用。

在诸如航空工业、汽车工业等领域有着大量的应用。

由于生产实际的强烈需求,国内外都对数控编程技术进行了广泛的研究,并取得了丰硕成果。

下面就对数控编程及其发展作一些介绍。

1.1数控编程的基本概念数控编程是从零件图纸到获得数控加工程序的全过程。

它的主要任务是计算加工走刀中的刀位点(cutterlocationpoint简称CL点)。

刀位点一般取为刀具轴线与刀具表面的交点,多轴加工中还要给出刀轴矢量。

1.2数控编程技术的发展概况为了解决数控加工中的程序编制问题,50年代,MIT设计了一种专门用于机械零件数控加工程序编制的语言,称为APT(AutomaticallyProgrammedTool)。

其后,APT几经发展,形成了诸如APTII、APTIII、APT(算法改进,增加多坐标曲面加工编程功能)APTAC(Advancedcontouring),APT/SS(SculpturedSurface)等先进版。

采用APT语言编制数控程序具有程序简炼,走刀控制灵活等优点,使数控加工编程从面向机床指令的“汇编语言”级,上升到面向几何元素。

APT仍有许多不便之处:采用语言定义零件几何形状,难以描述复杂的几何形状,缺乏几何直观性;缺少对零件形状、刀具运动轨迹的直观图形显示和刀具轨迹的验证手段;难以和CAD数据库和CAPP系统有效连接;不容易作到高度的自动化,集成化。

针对APT语言的缺点,1978年,法国达索飞机公司开始开发集三维设计、分析、NC加工一体化的系统,称为为CATIA。

随后很快出现了象EUCLID,UGII,INTERGRAPH,Pro/Engineering,MasterCAM及NPU/GNCP 等系统,这些系统都有效的解决了几何造型、零件几何形状的显示,交互设计、修改及刀具轨迹生成,走刀过程的仿真显示、验证等问题,推动了CAD和CAM向一体化方向发展。

数控机床毕业论文1

数控机床毕业论文1

(四)数控机床的主要技术指标
1.主要规格尺寸 主要尺寸有床身与刀架最大回转直径、最大车削长度、最大 车削直径等;数控铣床主要有工作台、工作台 T 型槽、工作台行 程等规格尺寸。 2.主轴系统 数控机床主轴采用直流或交流电动机驱动,具有较宽的调速 范围和较高的 回转精度,主轴本身的刚度与抗震性比较好。现在 数控机床主轴普遍达到 5000~10000r/min 甚至更高的转速,并且 可以通过操作面板上的倍率开关直接改变转速,每挡间隔 5%,其 调节范围为 50%~120%。 3.进给系统 该系统有进给速度范围、快进速度范围、运动分辨率(最小移 动增量)、定位精度和螺距范围等主要技术参数。 4.定位精度和重复定位精度 定位精度是指数控机床工作台或其他运动部件的实际运动位
5.改善劳动条件:控机床加工前经调整好后,输入程序并启 动,机床就能自动连续的进行加工,直至加工结束。操作者主要 是程序的输入、编辑、装卸零件、刀具准备、加工状态的观测, 零件的检验等工作,劳动强度极大降低,机床操作者的劳动趋于 智力型工作。另外,机床一般是封闭式加工,即清洁,又安全。
6.利于生产管理现代化:控机床的加工,可预先精确估计加 工时间,所使用的刀具、夹具可进行规范化、现代化管理。数控 机床使用数字信号与标准代码为控制信息,易于实现加工信息的 标准化,目前已与计算机辅助设计与制造(CAD/CAM)有机地结合 起来,是现代集成制造技术的基础。
二、数控机床概述
(一)数控机的简介
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毕业论文
辽宁建筑职业学院机械工程系
数控机床是一种技术含量很高的机、电、仪一体化的高效的 自动化机床,综合了计算机技术、自动化技术、伺服驱动、精密 测量和精密机械等各个领域的新的技术成果,是一门新兴的工业 控制技术。

数控技术毕业论文范文3篇

数控技术毕业论文范文3篇

数控技术毕业论⽂范⽂3篇计算机毕业论⽂-数控技术和装备发展趋势及对策计算机毕业论⽂摘要:简要介绍了当今世界数控技术及装备发展的趋势及我国数控装备技术发展和产业化的现状,在此基础上讨论了在我国加⼊WTO和对外开放进⼀步深化的新环境下,发展我国数控技术及装备、提⾼我国制造业信息化⽔平和国际竞争能⼒的重要性,并从战略和策略两个层⾯提出了发展我国数控技术及装备的⼏点看法。

装备⼯业的技术⽔平和现代化程度决定着整个国民经济的⽔平和现代化程度,数控技术及装备是发展新兴⾼新技术产业和尖端⼯业(如信息技术及其产业、⽣物技术及其产业、航空、航天等⼯业产业)的使能技术和最基本的装备。

马克思曾经说过“各种经济时代的区别,不在于⽣产什么,⽽在于怎样⽣产,⽤什么劳动资料⽣产”。

制造技术和装备就是⼈类⽣产活动的最基本的⽣产资料,⽽数控技术⼜是当今先进制造技术和装备最核⼼的技术。

当今世界各国制造业⼴泛采⽤数控技术,以提⾼制造能⼒和⽔平,提⾼对动态多变市场的适应能⼒和竞争能⼒。

此外世界上各⼯业发达国家还将数控技术及数控装备列为国家的战略物资,不仅采取重⼤措施来发展⾃⼰的数控技术及其产业,⽽且在“⾼精尖”数控关键技术和装备⽅⾯对我国实⾏封锁和限制政策。

总之,⼤⼒发展以数控技术为核⼼的先进制造技术已成为世界各发达国家加速经济发展、提⾼综合和国家地位的重要途径数控技术是⽤数字信息对机械运动和⼯作过程进⾏控制的技术,数控装备是以数控技术为代表的新技术对传统制造产业和新兴制造业的渗透形成的机电⼀体化产品,即所谓的数字化装备,其技术范围覆盖很多领域:(1)机械制造技术;(2)信息处理、加⼯、传输技术;(3)⾃动控制技术;(4)伺服驱动技术;(5)传感器技术;(6)软件技术等。

1数控技术的发展趋势数控技术的应⽤不但给传统制造业带来了⾰命性的变化,使制造业成为⼯业化的象征,⽽且随着数控技术的不断发展和应⽤领域的扩⼤,他对国计民⽣的⼀些重要⾏业(IT、汽车、轻⼯、医疗等)的发展起着越来越重要的作⽤,因为这些⾏业所需装备的数字化已是现展的⼤趋势。

数控机床机械结构设计和制造技术的创新研究

数控机床机械结构设计和制造技术的创新研究

数控机床机械结构设计和制造技术的创新研究摘要:广大设计师只有更好地通过创新思维来提升设计制造的技术才能够更好地创新数控机床内部的结构,为的是更好地增强数控机床的开发能力。

因此,只有在实践中有效地掌握与数控机床设计有关的原则才能够更好地提升数控机床设计的效率。

只有有效地创新数控机床内部的机械结构才能够更好地提升设计机床的效率,实际也可以更好地改进机床自身的质量。

通过在实践中有效地创新关键性结构才能够更好地改善设计的质量,最终才能够更好地提升机床本身的动态性能。

本文重点分析数控机床机械结构设计和制造技术,以更好地达到理想的效果。

关键词:数控机床;机械结构;结构设计;制造技术1数控机床机械结构概述1.1数控机床概念数控机床又称数控机床,是一种直接装有程序的自动机床。

大多数数控机床的内部机械都能在第一时间更有效地处理相关的编码和符号程序,并用编码来处理相关的数字,最终需要借助信息载体来控制整个数控设备[1]。

经过计算,大多数数控设备可以发出不同类型的控制信号,并根据不同图形的形状和要求直接加工零件。

大多数数控机床不仅能解决比较复杂、小批量等不同的问题,而且属于柔性技术。

大多数数控机床不仅代表了现代机床的控制方向,而且是典型的机电一体化产品。

1.2数控机床机械结构特点1.2.1灵活性强数控机床在加工零件方面与普通机床有着直接的区别,即使是整个机床也可以在没有更多程序的帮助下得到更好的调整。

因此,更多的数控机床可用于加工不同类型的零件,并可用于产品开发过程中。

在实际应用中,不仅可以直接缩短生产周期,而且可以直接降低生产成本。

1.2.2高加工精度大多数数控机床的实际精度可达0.05-0.1mm。

在实际应用中,利用不同的数字信号形式可以直接输出不同的脉冲信号。

数控机床中的大多数数控装置都可以用来控制传动链之间的间隙和螺杆之间的平均误差。

因此,从实践来看,数控机床的实际加工精度更高。

1.2.3实际质量稳定可靠如果能用合适的数控机床直接加工零件,所涉及的刀具、程序和刀具是相同的,数控机床生产的零件质量是相对稳定的。

机床设计论文六篇

机床设计论文六篇

机床设计论文六篇机床设计论文范文1构成数控机床的主体结构,有掌握面板、CNC装置、伺服单元、驱动装置和测量装置等构成。

计算机系统在煤矿机床的数控系统中占据着一个核心地位,系统通过输入以及输出命令的各种转换来对数据进行处理,从而完成来对工程执行的各方面操作。

在操作工程中,掌握面板充当了一个人机交换的媒介,传输各种各样的程序。

PLC在煤矿数控机床设备中发挥着信息的交换作用,它是一个双方面信息交换空间,不仅要实现与掌握中心的信号进行交换,还要与数控机床的开关信号进行交换,所以它的信息存量特殊大。

信息交换的地址不能随便的删除或者更换,都是已经事先设计好的地址。

对煤矿数控机床的设计有三个重要的模块,分别是主传动数控化、传动的数控化以及对伺服进给系统三方面的设计改造。

2、煤矿机械数控机床的设计应综合考虑系统应用的场合,所需掌握的对象以及对系统提出的基本要求这些因素之后,再选择使用合适的CPU。

8088,8086,80386,8098,80286,8096等16位机的CPU是目前我国常用的CPU芯片。

有时候也选用8位机的CPU,例如8080,8031,Z80等。

应用于一般数控机床改造的一般是Z80CPU以及MCS一51单片机。

选择它们主要是看重了配套芯片比较廉价,而且有用性和普及都是很强的,此外,对于它们的制造和修理也都是很便利的。

这些特点使得它们完全符合改造需求。

电气掌握系统的目的就是为了满意被控对象工艺,有效的促进产品的质量和生产效率的进一步提升。

在设计PLC掌握系统的过程中,要根据下列原则进行。

一、坚持完整性原则,也就是说,要确保可以满意工业生产过程和机械设备的需要。

二、经济性原则,就是产品一经设计出可以做到简洁有用。

三、牢靠性原则,就是PLC掌握系统在设计完成后可以稳定牢靠的运行。

四、进展性原则,就是对现在已有的生产工艺进行全面的检查后给将来的进展留出肯定的空间。

通过机床的传动实现不同的工件在不同的速度下运行时的协调。

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前言随着电子技术和自动化技术的发展,数控技术的应用越来越广泛。

以微处理器为基础,以大规模集成电路为标志的数控设备,已在我国批量生产、大量引进和推广应用,它们给机械制造业的发展创造了条件,并带来很大的效益。

但同时,由于它们的先进性、复杂性和智能化高的特点,在维修理论、技术和手段上都发生了飞跃的变化,也在其维修理论、技术和手段上带来了很大的变化。

另外任何一台数控设备都是一种过程控制设备,这就要求它在实时控制的每一时刻都准确无误地工作。

任何部分的故障与失效,都会使机床停机,从而造成生产停顿。

因而对数控系统这样原理复杂、结构精密的装置进行维修就显得十分必要了。

尤其对引进的CNC机床,大多花费了几十万到上千万美元。

在许多行业中,这些设备均处于关键的工作岗位,若在出现故障后不及时维修排除故障,就会造成较大的经济损失。

我们现有的维修状况和水平,与国外进口设备的设计与制造技术水平还存在很大的差距,并且在数控机床电气维修技术方面我国还没有形成一套成熟的、完整的理论体系,这就给数控机床的维修与诊断带来了很多的不便,因此,一篇讲座形式的文章不可能把已经形成了一门专门学科的数控机床电气维修技术理论完整地表述出来,本文仅是将许多前辈的经验总结加以适当的归纳整理,以求对该学科理论的发展及工程技术人员的实践有所裨益。

控机床是现代高科技发展的产物,每当一批零件开始加工时,有大量的检测需要完成,包括夹具和零件的装卡、找正、零件编程原点的测定、首件零件的检测、工序间检测及加工完毕检测等。

目前完成这些高精度检测工作的主要手段有手工检测、离线检测和在线检测。

在线检测也称实时检测,是在加工的过程中实时对刀具进行检测,并依据检测的结果做出相应的处理。

在线检测是一种基于计算机自动控制的检测技术,其检测过程由数控程序来控制。

闭环在线检测的优点是:能够保证数控机床精度,扩大数控机床功能,改善数控机床性能,提高数控机床效率。

关键词:数控机床装置检测刀具目录前言 (1)第一章数控机床的组成和结构特点 (3)1.1数控机床的概念 (3)1.2数控机床的结构组成 (3)1.3数控机床的结构特点 (4)第二章数控机床的控制 (5)2.1 数控机床的强电控制系统 (5)2.2数控机床种的伺服系统 (5)2.2.1 伺服系统的组成 (5)2.2.2 伺服系统的分类 (6)2.2.3 进给伺服系统的要求 (8)2.3 数控机床PMC (9)2.3.1 PMC概述 (9)2.3.2 数控机床PMC的动作要求 (10)第三章数控机床的检测系统 (12)3.1 数控机床在线检测系统的组成 (12)3.2 数控机床在线检测的工作原理 (13)3.3 数控机床在线检测编程 (14)3.4 数控机床在线检测系统仿真 (15)第四章数控机床的执行装置 (17)4.1交流伺服电动机的结构和原理 (17)4.2 交流伺服电动机分类和特点 (18)4.3 工作特性和用途 (19)4.4 直流伺服电动机 (20)参考文献 (22)第一章数控机床的组成和结构特点1.1数控机床的概念数控机床是数字控制机床(Computer numerical control machine tools)的简称,是一种装有程序控制系统的自动化机床。

该控制系统能够逻辑地处理具有控制编码或其他符号指令规定的程序,并将其译码,从而使机床动作数控折弯机并加工零件。

1.2数控机床的结构组成在数控加工中,数控铣削加工最为复杂,需解决的问题也最多。

除数控铣削加工之外的数控线切割、数控电火花成型、数控车削、数控磨削等的数控编程各有其特点,伺服系统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。

具体有以下部分构成:主机他是数控机床的主体,包括机床身、立柱、主轴、进给机构等机械部件。

他是用于完成各种切削加工的机械部件。

数控装置是数控机床的核心,包括硬件(印刷电路板、CRT显示器、键盒、纸带阅读机等)以及相应的软件,用于输入数字化的零件程序,并完成输入信息的存储、数据的变换、插补运算以及实现各种控制功能。

驱动装置他是数控机床执行机构的驱动部件,包括主轴驱动单元、进给单元、主轴电机及进给电机等。

他在数控装置的控制下通过电气或电液伺服系统实现主轴和进给驱动。

当几个进给联动时,可以完成定位、直线、平面曲线和空间曲线的加工。

辅助装置指数控机床的一些必要的配套部件,用以保证数控机床的运行,如冷却、排屑、润滑、照明、监测等。

它包括液压和气动装置、排屑装置、交换工作台、数控转台和数控分度头,还包括刀具及监控检测装置等。

编程及其他附属设备可用来在机外进行零件的程序编制、存储等。

1.3数控机床的结构特点数控机床的操作和监控全部在这个数控单元中完成,它是数控机床的大脑。

与普通机床相比,数控机床有如下特点:(1)加工精度高,具有稳定的加工质量;(2)可进行多坐标的联动,能加工形状复杂的零件;(3)加工零件改变时,一般只需要更改数控程序,可节省生产准备时间;(4)机床本身的精度高、刚性大,可选择有利的加工用量,生产率高(一般为普通机床的3~5倍);(5)机床自动化程度高,可以减轻劳动强度;(6)对操作人员的素质要求较高,对维修人员的技术要求更高。

第二章数控机床的控制2.1 数控机床的强电控制系统合适的强电控制系统,使它能够接受数控系统发出的弱电信号,并将弱电信号放大后去控制强电设备的运转。

同时,数控机床工作时的各种信号又可以用合适的电平回馈给数控系统。

强电系统在设计时应充分考虑避免外界干扰信号的侵入和数控机床本身强电元件起动和停止时可能产生的干扰。

对外界干扰信号(如:大型动力机械起动、电弧焊机焊接时等)采取隔离变压器或自动交流稳压器进行处理可以取得良好的效果对于强电系统内部接触器吸合等产生的干扰信号,使用浪涌抑制元件可以消除其影响;对于数控系统通信使用的控制信号电缆使用单端或两端接地的方式可以有效消除电磁波的干扰;数控机床的控制柜一定要良好接地使其能够良好屏蔽外部的电磁干扰信号;在控制柜内部的数控系统和伺服驱动系统等运动控制系统也应采取良好的接地措施。

2.2数控机床种的伺服系统2.2.1 伺服系统的组成数控伺服系统是指以机床运动部件(如工作台、刀具等)的位置和速度作为控制量的自动控制系统,又称为随动系统闭环伺服系统主要由以下几个部分组成:1)CNC装置接收输入的加工程序指令信息,进行插补运算和位置控制。

2)伺服驱动接收CNC指令信息,进行信号转换和功率放大,驱动伺服电动机运转。

3)执行元件可以是步进电动机、直流或交流伺服电动机等。

4)传动装置包括减速箱和滚珠丝杠等传动链。

5)位置反馈电路检测实际位移量,信号由反馈电路送入位置控制单元,由CNC装置进行位置环控制。

6)速度反馈电路检测速度的实际值,信号由反馈电路送入速度调节单元,进行速度环控制。

2.2.2 伺服系统的分类1.按控制原理分类1)开环伺服系统开环伺服系统是最简单的进给伺服系统,无位置反馈环节,如图所示。

2)闭环伺服系统闭环伺服系统将直线位移检测装置安装在机床的工作台上。

如图所示,2.按用途和功能分类1)进给伺服控制机床各坐标轴的切削进给运动,提供切削过程所需的转矩。

2)主轴伺服实现主轴的旋转运动,一般为无级变速的速度控制系统。

3)刀库伺服实现加工中心选刀时刀库的旋转。

3.按执行元件分类1)步进伺服一般应用于经济型数控机床。

2)直流伺服采用脉宽调制技术的驱动装置,能够适应频繁启动、制动,以及快速定位、切削的要求。

3)交流伺服交流伺服系统在电气传动调速控制领域已广泛应用4.按反馈比较控制分类1)脉冲、数字比较伺服伺服系统将数控装置发出的数字(或脉冲)指令信号与检测装置测得的以数字(或脉冲)形式表示的反馈信号进行比较,获得位置偏差。

2)相位比较伺服系统伺服系统将指令信号与反馈信号都变成某个载波的相位,然后比较两者相位,获得位置的偏差,实现闭环控制。

3)幅值比较伺服系统伺服系统以位置检测信号幅值的大小来反映机械位移的数值,并以此信号作为位置反馈信号,一般还要将幅值信号转换成数字信号后才能与指令数字信号比较,从而获得位置偏差信号,构成闭环控制系统。

4)全数字伺服系统伺服系统控制技术已从模拟方式、混合方式走向全数字方式。

2.2.3 进给伺服系统的要求1)位移精度高位移精度是指CNC装置发出指令后,机床工作台进给的理论位移量和该指令经伺服系统转化为机床工作台实际位移量之间的符合程度.一般定位精度为0.01~0.001mm,高档设备达到0.1μm以上。

2)调速范围宽调速范围是指机床要求伺服电动机提供的最高转速和最低转速之比,一般要求速比(:)为24000:1。

3)动态响应快为了保证轮廓切削精度和加工表面质量,要求伺服系统反映系统跟踪响应速度要快。

4)稳定性好稳定性直接影响加工精度和表面粗糙度,因此要求伺服系统有较强的抗干扰能力,保证进给速度均匀、平稳。

为满足上述四点要求,进给伺服系统对执行元件(伺服电动机)也提出如下的要求:(1)电动机进给速度在从最低到最高范围内都能平滑地运转。

转矩波动要小,特别在最低转速时,如0.1r/min或更低转速时,仍能保持平稳的速度而无爬行现象。

(2)电动机过载能力强,能够满足低速大转矩的要求。

例如,电动机能在数分钟内过载4~6倍而不损坏。

(3)随着控制信号的变化,电动机应能在较短时间内完成规定的动作,满足快速响应的要求。

同时具有较小的转动惯量和较大的制动转矩,尽可能小的机电时间常数和启动电压。

(4)电动机应能承受频繁的启动、制动就伺服驱动器的响应速度来看,转矩模式运算量最小,驱动器对控制信号的响应最快;位置模式运算量最大,驱动器对控制信号的响应最慢。

对运动中的动态性能有比较高的要求时,需要实时对电机进行调整。

那么如果控制器本身的运算速度很慢(比如PLC,或低端运动控制器),就用位置方式控制。

如果控制器运算速度比较快,可以用速度方式,把位置环从驱动器移到控制器上,减少驱动器的工作量,提高效率(比如大部分中高端运动控制器);如果有更好的上位控制器,还可以用转矩方式控制,把速度环也从驱动器上移开,这一般只是高端专用控制器才能这么干,而且,这时完全不需要使用伺服电机。

换一种说法是:1、转矩控制:转矩控制方式是通过外部模拟量的输入或直接的地址的赋值来设定电机轴对外的输出转矩的大小,具体表现为例如10V对应5Nm的话,当外部模拟量设定为5V时电机轴输出为2.5Nm:如果电机轴负载低于2.5Nm时电机正转,外部负载等于2.5Nm时电机不转,大于2.5Nm时电机反转(通常在有重力负载情况下产生)。

可以通过即时的改变模拟量的设定来改变设定的力矩大小,也可通过通讯方式改变对应的地址的数值来实现。

应用主要在对材质的受力有严格要求的缠绕和放卷的装置中,例如饶线装置或拉光纤设备,转矩的设定要根据缠绕的半径的变化随时更改以确保材质的受力不会随着缠绕半径的变化而改变。

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