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斗山机床伺服系统

发布者:新迈特机械  发布时间:2017/7/26 9:14:08

斗山机床伺服系统
斗山机床伺服系统的作用是把来自数控装置的插补脉冲信号转换成为机床移动部件的移动。它相当于手工操作时的人的手,使工作台(或拖板、或主轴箱)移动,并能按规定的轨迹作严格的相对运动,最后加工出符合图样要求的零件。因此伺服系统的性能是决定数控机床的加工精度、表面质量和生产率的主要因素之一。相对于数控系统发出的每一个脉冲信号,机床移动部件的位移量称为脉冲当量,常用的有0.01mm、0.001mm、0.0005mm和0.0001mm等。

斗山机床伺服系统主要由调节放大单元、执行单元、检测单元和控制对象组成,如图1-10所示。
调节放大单元是将计算机来的指令信号和反馈信号加以比较后,变换成为电压信号并放大,去驱动执行元件的有关电路。

执行单元又称驱动单元,它是将电信号转换成为机械运动,产生一定的功率,用电动机驱动工作台等移动。在闭环系统中的执行单元一般是直流伺服电动机或者是交流伺服电动机。
控制对象是指机床的工作台、刀架或主轴箱等及其传动机构。它们也是组成伺服系统的一个重要部分。
检测单元是检测工作台或刀架等的实际位置,并把它们转换成电信号反馈到输入端,提高伺服系统的位置精度。在实际应用中,对传动链的旋转部分安装角度测量元件进行反馈,这样很方便。图1-lOb为区别上述直接移动反馈系统,而是在中间部分取出反馈信号的系统,称为半闭环系统。

伺服系统只有信号的放大和变换不带检测反馈的称为开环系统,如图l-lOe所示。由计算机来的指令信号(脉冲)经过步进电动机驱动线路放大,步进电动机直接将进给脉冲转化为机械转角,通过传动链传动机床移动部件使移动部件运动。

斗山机床伺服控制的方式分类
斗山机床伺服控制概念的提法很多,其实概念的提法并不重要。为满足某种目的,产生运动和对物体运动进行控制是我们人类最重要的活动之一。所谓伺服控制指对物体运动的有效控制,即对物体运动的速度、位置、加速度进行控制。这种控制正在变得随处可见和越来越普遍。

(1)开环控制系统
开环控制系统是指不带反馈的控制系统.
其特点:开环控制具有结构简单、系统稳定、容易调试、成本低等优点。但是系统对移动部件的误差没有补偿和校正,所以精度低。一般适用于经济型数控机床和旧机床数控化改造。
如图1-6,部件的移动速度和位移量是由输入脉冲的频率和脉冲数决定的。

(2)半闭环控制系统
a、半闭环控制系统是在开环系统的丝杠上装有角位移测量装置,通过检测丝杠的转角间接地检测移动部件的位移,反馈到数控系统中,由于惯性较大的机床移动部件件包括在检测范围之内,因而称作半闭环控制系统,如图1-7所示。
b、系统闭环环路内不包括机械传动环节,可获得稳定的控制特性。机械传动环节的误差,可用补偿的办法消除,可获得满意的精度。中档数控机床广泛采用半闭环数控系统。

(3)闭环控制系统
a、在机床移动部件上直接装有位置检测装置,将测量的结果直接反馈到数控装置中,与输入指令进行比较控制,使移动部件按照实际的要求运动,最终实现精确定位,原理如下图所示,因为把斗山机床工作台纳入了位置控制环,故称为闭环控制系统。
b、该系统定位精度高、调节速度快。该系统调试工作困难。系统复杂并且成本高,故适用于精度要求很高的数控机床,如精密数控镗铣床、超精密数控车床等。



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