数控原理与系统.pptVIP

1.增量式编码器结构鉴向盘(光栅板)与主码盘平行，并刻有a、b两组透明检测窄缝，它们彼此错开1/4节距，以使A、B两个光电变换器的输出信号在相位上相差90°。表3-1直线插补运算过程返回图3-7直线插补轨迹返回图3-8四象限直线插补方向返回表3-2直线插补计算公式及进给方向返回图3-9第Ⅰ象限准圆弧与动点间的关系返回图3-11增量式旋转编码器结构示意图返回1-光源;2-透镜;3-光栏板;4-光电码盘;5-光电元件;6-零位标志图3-12四位二进制编码盘返回(a)结构简图;(b)4位BCD码盘;(c)4位格雷码盘图3-13光栅测量装置原理图返回图3-14莫尔条纹示意图返回图3-15光栅测量系统返回图3-16单定子径向分相反应

式步进电动机结构原理返回1-绕组;2-定子铁心;3-转子铁心图3-17步进电动机的齿距返回在定子的每个磁极上面向转子的部分，均匀分布着5个小齿，齿槽等宽，齿间夹角为9度。转子上没有绕组，只有均匀分布的40个齿，其大小和间距与定子上的完全相同。并与之相差1/3齿距，即3度。当A极下的定、转子齿对齐时，B极和C极下的齿就分别和转子齿错开三分之一的转子齿距。图3-18步进电动机工作原理返回图3-19步进电动机的控制框图返回图3-20伺服驱动系统结构框图返回图3-21晶体管PWM直流伺服驱动系统的电路结构返回利用大功率晶体管器件的开关作用，将直流电源电压转换成较高频率的方波电压加在直流电动机的电枢上，通过对方波脉冲宽度的控制来改变加在电枢上的平均电压，从而调节电动机的转速。图3-22交流永磁式电机的结构返回图3-23交流永磁式电机的工作原理返回图3-24自控换向交流伺服驱动组成结构返回图3-25SIMODRIVE611A交流进给伺服驱动装置原理返回图3-26紧凑型PLC的硬件结构示竟返回表3-4FAUNC0i数控系统PMC内部资源返回表3-5FANUCM、S、T信号表返回*3.4进给伺服系统半闭环数控系统位置控制调节器速度控制调节与驱动检测与反馈单元位置控制单元速度控制单元++--电机机械执行部件CNC插补指令实际位置反馈实际速度反馈半闭环数控系统的位置采样点是从驱动装置(常用伺服电机)或丝杠引出，采样旋转角度进行检测，不是直接检测运动部件的实际位置，而是由位置检测元件间接测量工作台的位置。由位置反馈信号来调节伺服电动机的速度。半闭环环路内不包括或只包括少量机械传动环节，因此可获得稳定的控制性能，其系统的稳定性虽不如开环系统，但比闭环要好。由于丝杠的螺距误差和齿轮间隙引起的运动误差难以消除。因此，其精度较闭环差，较开环好。但可对这类误差进行补偿，因而仍可获得满意的精度。半闭环数控系统结构简单、调试方便、精度也较高，因而在现代CNC机床中得到了广泛应用。3.4进给伺服系统全闭环数控系统位置控制调节器速度控制调节与驱动检测与反馈单元位置控制单元速度控制单元++--电机机械执行部件CNC插补指令实际位置反馈实际速度反馈闭环系统通常使用直流伺服电动机或交流伺服电动机。全闭环数控系统的位置采样点如图的虚线所示，直接对运动部件的实际位置进行检测。在闭环伺服系统中，由速度检测元件来测量电动机的速度，由位置检测元件来测量工作台的位置，由速度和位置反馈信号来调节伺服电动机的速度和工作台的位置。因此从理论上讲，可以消除整个驱动和传动环节的误差、间隙和失动量。具有很高的位置控制精度。其定位精度一般为0.001～0.003mm。由于位置环内的许多机械传动环节的摩擦特性、刚性和间隙都是非线性的，故很容易造成系统的不稳定，使闭环系统的设计、安装和调试都相当困难。该系统主要用于精度要求很高的镗铣床、超精车床、超精磨床以及较大型的数控机床等。3.4进给伺服系统步进电动机是一种将电脉冲信号转换成机械角位移的驱动元件。给一个电脉冲信号，步进电动机就回转一个固定的角度，称为一步，所以称为步进电动机。由于它输入的是脉冲电流，也称为脉冲电动机。步进电机伺服系统是典型的开环控制系统，在此系统中，步进电机受驱动线路控制，将进给脉冲序列转换成为具有一定方向、大小和速度的机械转角位移，并通过齿轮和丝杠带动工作台移动。进给脉冲的频率代表了驱动速度，脉冲的数量代表了位移量，而运动方向是由步进电机的各相通电顺序来决定，并且保