主轴控制系统电路的分析、安装、调试.ppt

CK160数控车床主轴电路的分析、安装、调试 步骤和方法 一、提出任务/知识储备 1）精度高  进给驱动系统的精度是指输出量能复现输入的精确程度。  2）稳定性好 稳定是指系统在给定输入或外界干扰作用下，能在短暂的调节过程后，达到新的或者恢复到原来的平衡状态。  3）快速响应  它反映了系统的跟踪精度。 4）调速范围宽  5）低速大转矩 （1）按有无检测元件和反馈环节分类 （2）按执行元件的类别分类 3.主轴驱动系统 （2）异步电动机调频调速 按照不同情况下的绕组产生同样的旋转磁场这一等效原则出发，通过坐标变换，将三相交流输出电流变为等效的、彼此独立的励磁电流和电枢电流，通过对等效电枢绕组电流和励磁绕组电流的反馈控制，达到控制转矩和励磁磁通的目的，最后，通过相反的变换，将等效的直流量再还原为三相交流量，控制实际的三相异步电动机。 数控装置可通过三种方式控制主轴驱动。一种是通过主轴模拟电压输出接口，输出0～±10V模拟电压至主轴驱动装置，电压的正负控制电动机转向，电压的大小控制电动机的转速。另一种是输出单极性0～10 V模拟电压至主轴驱动装置，通过正转与反转开关量信号指定正反转。第三种是选择数控装置输出12位二进制代码或2位BCD码（4位BCD码）开关量信号至主轴驱动，控制主轴的转速。 数控机床常采用1～4档齿轮变速与无级调速相结合的方式，即分段无级变速方式。 数控系统可使用M41～M44代码进行齿轮的自动变档。首先需要在数控系统参数区设置M41～M44 4档对应的最高主轴转速，这样数控系统根据当前S指令值判断档位，并自动输出相应的M41～M44指令至PLC，控制更换相应的齿轮档，然后数控装置输出相应的模拟电压。 主轴准停功能又称为主轴定位功能，即当主轴停止时能控制其停于固定位置。 主轴准停可分为机械准停和电气准停。传统的做法是采用机械档块等来定位。在现代数控机床上，一般都采用电气方式使主轴定位，只要数控系统发出M19指令，主轴就能准确定位。电气方式的主轴定向控制，是利用装在主轴上的位置编码器和磁性传感器作为位置反馈部件，由它们输出的信号，使主轴准确停在规定的位置上。 主轴进给功能即主轴的C轴功能。对于车削中心，主轴除了完成传统的回转功能外，主轴的进给功能可以实现主轴的定向、分度和圆周进给，并在数控装置的控制下实现C轴与其他进给轴的插补。对于车、铣复合机床，则必须要求车主轴在铣状态下完成铣床C轴所有的进给插补功能。1）机械式 2）双电动机切换 3）有C轴功能的主轴电动机 4.检测元件 二、分析控制过程 三、分析电气原理图 四、安装、调试 调试过程中出现问题时： 五、检查 评价指标： 接线正确性 参数设置合理性 调试、运行可靠性 六、总结 小组代表总结： 电气控制原理图分析的思路 安装过程（问题，方法） 对照评价指标自查 六、总结 学习的成果 教学效果 建议 2）莫尔条纹的原理 光栅读数时利用莫尔条纹的形成原理进行的。将指示光栅和标尺光栅叠合在一起，中间保持0.05～0.1mm的间隙，并使指示光栅和标尺光栅的线纹相互交叉保持一个很小的夹角θ。 两条暗带或两条亮带之间的距离叫莫尔条纹的间距B，设光栅的栅距为W，两光栅线纹的夹角为θ，则它们的近似关系为 W B＝ θ 如果两块光栅相对移动一个栅距，则光栅某一固定点的光强按明一暗一明规律变化一个周期，即莫尔条纹移动一个莫尔条纹的间距。因此，光电元件只要读出移动的莫尔条纹数目，就可以知道光栅移动了多少栅距，也就知道了运动部件的准确位移量。 3）透射光栅的工作原理 标尺光栅与工作台装在一起，光源、透镜、指示光栅、光敏元件和信号处理电路做成一个单独的部件（光栅读数头）固定在机床上，其作用是将莫尔条纹的光信号转换成所需的电脉冲信号。 4.光电编码器 光电编码器一种旋转式测量装置，通常安装在被测轴上，随被测轴一起转动，可将被测轴的角位移转换成电脉冲信号。 1)增量式光电编码器 1一光源 2一聚光镜 3一光栏板 4一光电码盘 5一光电元件 测量精度取决于它所能分辨的最小角度，而这与码盘圆周的条纹数有关，即分辨角 实际应用的增量式光电编码器的光栏板上有A组和B组条纹，每组条纹的间隙与光电码盘相同，而A组与B组的条纹彼此错开1/4节距，两组条纹相对应的光电元件所产生的信号彼此相差90°相位，用于辨向。当光电码盘正转时，A信号超前B信号