數(shù)控技術(shù)總復(fù)習(xí)

1、一、一、 基本概念基本概念1.1.數(shù)控技術(shù)（數(shù)控技術(shù)（NCNC技術(shù)）：是指用數(shù)字化的信息發(fā)技術(shù)）：是指用數(shù)字化的信息發(fā)出指令并實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制的技術(shù)。出指令并實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制的技術(shù)。2.2.數(shù)控系統(tǒng)（數(shù)控系統(tǒng)（NC SystemNC System）：采用了數(shù)字控制技術(shù)）：采用了數(shù)字控制技術(shù)的自動(dòng)控制系統(tǒng)。的自動(dòng)控制系統(tǒng)。3.3.計(jì)算機(jī)數(shù)控計(jì)算機(jī)數(shù)控 ：是指用計(jì)算機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)部分或全部：是指用計(jì)算機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)部分或全部的基本數(shù)控功能的數(shù)控系統(tǒng)。的基本數(shù)控功能的數(shù)控系統(tǒng)。4.4.數(shù)控機(jī)床：裝備了數(shù)控系統(tǒng)的機(jī)床。數(shù)控機(jī)床：裝備了數(shù)控系統(tǒng)的機(jī)床。第一章第一章 概概 述述5.5.加工中心（加工中心（ATCATC自動(dòng)換刀

2、裝置）自動(dòng)換刀裝置）6.6.直接數(shù)字控制（群控）直接數(shù)字控制（群控） DNCDNC7.7.柔性制造單元柔性制造單元 FMCFMC8.8.柔性制造系統(tǒng)柔性制造系統(tǒng) FMSFMS9.9.計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)CIMSCIMS 第一章第一章 概概 述述一、一、 基本概念基本概念二二 數(shù)控機(jī)床的組成及工作原理數(shù)控機(jī)床的組成及工作原理數(shù)控機(jī)床組成數(shù)控機(jī)床組成數(shù)控機(jī)床由數(shù)控機(jī)床由CNCCNC系統(tǒng)、機(jī)床主機(jī)和輔助裝置系統(tǒng)、機(jī)床主機(jī)和輔助裝置組成。組成。三三. .數(shù)控機(jī)床的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)數(shù)控機(jī)床的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)1)1)高性能的主軸及伺服傳動(dòng)系統(tǒng)，機(jī)械結(jié)構(gòu)得到簡(jiǎn)高性能的主軸及伺服傳動(dòng)系統(tǒng)，機(jī)械結(jié)構(gòu)得到簡(jiǎn)化，傳

3、動(dòng)鏈較短；化，傳動(dòng)鏈較短；2)2)機(jī)械結(jié)構(gòu)具有較高的動(dòng)態(tài)剛度及耐磨性，熱變形機(jī)械結(jié)構(gòu)具有較高的動(dòng)態(tài)剛度及耐磨性，熱變形??；??； 3)3)采用高效率、高精度的傳動(dòng)部件，如滾珠絲杠、采用高效率、高精度的傳動(dòng)部件，如滾珠絲杠、直線滾動(dòng)導(dǎo)軌等；直線滾動(dòng)導(dǎo)軌等；4)4)加工中心帶有刀庫(kù)、自動(dòng)換刀裝置加工中心帶有刀庫(kù)、自動(dòng)換刀裝置5)5)采用輔助裝置：冷卻、排屑、防護(hù)、潤(rùn)滑、儲(chǔ)運(yùn)采用輔助裝置：冷卻、排屑、防護(hù)、潤(rùn)滑、儲(chǔ)運(yùn)等裝置等裝置第一章第一章 概概 述述四四. .數(shù)控機(jī)床分類數(shù)控機(jī)床分類(1)(1)按控制軌跡的特點(diǎn)分類按控制軌跡的特點(diǎn)分類 點(diǎn)位控制數(shù)控機(jī)床點(diǎn)位控制數(shù)控機(jī)床 直線控制數(shù)控機(jī)床直線控制數(shù)控機(jī)

4、床 輪廓控制數(shù)控機(jī)床輪廓控制數(shù)控機(jī)床第一章第一章 概概 述述四四. .數(shù)控機(jī)床分類數(shù)控機(jī)床分類(2)(2)按伺服系統(tǒng)的類型分類按伺服系統(tǒng)的類型分類 開(kāi)環(huán)控制數(shù)控機(jī)床開(kāi)環(huán)控制數(shù)控機(jī)床 閉環(huán)控制數(shù)控機(jī)床閉環(huán)控制數(shù)控機(jī)床 半閉環(huán)控制數(shù)控機(jī)床半閉環(huán)控制數(shù)控機(jī)床區(qū)別：位置檢測(cè)裝置及安裝位置區(qū)別：位置檢測(cè)裝置及安裝位置性能比較：精度、成本、調(diào)試和維護(hù)性能比較：精度、成本、調(diào)試和維護(hù)第一章第一章 概概 述述第二章第二章 插補(bǔ)原理插補(bǔ)原理 一一. .插補(bǔ)插補(bǔ)1.1.所謂插補(bǔ)就是指數(shù)據(jù)密化的過(guò)程。在對(duì)數(shù)控系統(tǒng)輸所謂插補(bǔ)就是指數(shù)據(jù)密化的過(guò)程。在對(duì)數(shù)控系統(tǒng)輸入有限坐標(biāo)點(diǎn)入有限坐標(biāo)點(diǎn)( (例如起點(diǎn)、終點(diǎn)例如起點(diǎn)、終點(diǎn)

5、) )的情況下，計(jì)算機(jī)的情況下，計(jì)算機(jī)根據(jù)線段的特征根據(jù)線段的特征( (直線、圓弧、橢圓等直線、圓弧、橢圓等) )，運(yùn)用一定，運(yùn)用一定的算法，自動(dòng)地在有限坐標(biāo)點(diǎn)之間生成一系列的坐的算法，自動(dòng)地在有限坐標(biāo)點(diǎn)之間生成一系列的坐標(biāo)數(shù)據(jù)，即所謂數(shù)據(jù)密化，從而自動(dòng)地對(duì)各坐標(biāo)軸標(biāo)數(shù)據(jù)，即所謂數(shù)據(jù)密化，從而自動(dòng)地對(duì)各坐標(biāo)軸進(jìn)行脈沖分配，完成整個(gè)輪廓曲線的軌跡運(yùn)行，以進(jìn)行脈沖分配，完成整個(gè)輪廓曲線的軌跡運(yùn)行，以滿足加工精度的要求。滿足加工精度的要求。2.2.脈沖增量插補(bǔ)就是通過(guò)向各坐標(biāo)分配脈沖脈沖增量插補(bǔ)就是通過(guò)向各坐標(biāo)分配脈沖，來(lái)控制機(jī)床坐標(biāo)軸作相互協(xié)調(diào)的運(yùn)動(dòng)，從，來(lái)控制機(jī)床坐標(biāo)軸作相互協(xié)調(diào)的運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)

6、刀具和工件之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。而實(shí)現(xiàn)刀具和工件之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。3.3.數(shù)據(jù)采樣插補(bǔ)法就是使用一系列首尾相連數(shù)據(jù)采樣插補(bǔ)法就是使用一系列首尾相連的微小直線段來(lái)逼近給定曲線，由于這些微的微小直線段來(lái)逼近給定曲線，由于這些微小線段是根據(jù)程編進(jìn)給速度，按系統(tǒng)給定的小線段是根據(jù)程編進(jìn)給速度，按系統(tǒng)給定的時(shí)間間隔來(lái)進(jìn)行分割，所以又稱為時(shí)間間隔來(lái)進(jìn)行分割，所以又稱為“時(shí)間分時(shí)間分割法割法”。第二章第二章 插補(bǔ)原理插補(bǔ)原理4.4.逐點(diǎn)比較法的基本原理是，在刀具按要逐點(diǎn)比較法的基本原理是，在刀具按要求軌跡運(yùn)動(dòng)加工零件輪廓的過(guò)程中，不求軌跡運(yùn)動(dòng)加工零件輪廓的過(guò)程中，不比較刀具與被加工零件輪廓之間的相對(duì)比較刀具與被加工

7、零件輪廓之間的相對(duì)位置，并根據(jù)比較結(jié)果決定下一步的進(jìn)位置，并根據(jù)比較結(jié)果決定下一步的進(jìn)給方向。給方向。第二章第二章 插補(bǔ)原理插補(bǔ)原理 逐點(diǎn)比較法直線插補(bǔ)計(jì)算逐點(diǎn)比較法直線插補(bǔ)計(jì)算（教材（教材P24-P24-例例2.22.2） 逐點(diǎn)比較法圓弧插補(bǔ)計(jì)算逐點(diǎn)比較法圓弧插補(bǔ)計(jì)算（教材（教材P26-P26-例例2.32.3）第二章第二章 插補(bǔ)原理插補(bǔ)原理 第二節(jié)第二節(jié) 脈沖增量插補(bǔ)脈沖增量插補(bǔ)逐點(diǎn)比較法逐點(diǎn)比較法 數(shù)字積分法直線插補(bǔ)計(jì)算數(shù)字積分法直線插補(bǔ)計(jì)算（教材（教材P33-P33-例例2.42.4） 數(shù)字積分法圓弧插補(bǔ)計(jì)算數(shù)字積分法圓弧插補(bǔ)計(jì)算（教材（教材P36-P36-例例2.52.5）第三節(jié)脈沖

8、增量插補(bǔ)第三節(jié)脈沖增量插補(bǔ)數(shù)字積分法數(shù)字積分法第第3 3章章 計(jì)算機(jī)數(shù)控計(jì)算機(jī)數(shù)控(CNC)(CNC)系統(tǒng)系統(tǒng)第第3 3章章 計(jì)算機(jī)數(shù)控計(jì)算機(jī)數(shù)控(CNC)(CNC)系統(tǒng)系統(tǒng) 第一節(jié)第一節(jié) CNCCNC裝置所具備的功能裝置所具備的功能 第二節(jié)第二節(jié) CNCCNC裝置的硬件結(jié)構(gòu)裝置的硬件結(jié)構(gòu) 第三節(jié)第三節(jié) CNCCNC裝置的軟件結(jié)構(gòu)裝置的軟件結(jié)構(gòu) 第四節(jié)第四節(jié) 刀具補(bǔ)償原理刀具補(bǔ)償原理 第五節(jié)第五節(jié) 進(jìn)給速度處理和加減速控制進(jìn)給速度處理和加減速控制 第六節(jié)第六節(jié) 數(shù)控機(jī)床用可編程控制器數(shù)控機(jī)床用可編程控制器PLCPLC 第七節(jié)第七節(jié) 開(kāi)放式數(shù)控體系結(jié)構(gòu)開(kāi)放式數(shù)控體系結(jié)構(gòu)1.1.主軸功能主軸功能

9、包括主軸轉(zhuǎn)速的設(shè)定，正、反轉(zhuǎn)包括主軸轉(zhuǎn)速的設(shè)定，正、反轉(zhuǎn)及準(zhǔn)停等。及準(zhǔn)停等。2.2.進(jìn)給功能進(jìn)給功能 各坐標(biāo)軸的進(jìn)給速度和主軸每轉(zhuǎn)各坐標(biāo)軸的進(jìn)給速度和主軸每轉(zhuǎn)的進(jìn)給量。的進(jìn)給量。3.3.準(zhǔn)備功能準(zhǔn)備功能 即即G G功能，包括機(jī)床的基本移動(dòng)功能，包括機(jī)床的基本移動(dòng)、平面的選擇、坐標(biāo)設(shè)定、程序暫停、基準(zhǔn)、平面的選擇、坐標(biāo)設(shè)定、程序暫停、基準(zhǔn)點(diǎn)返回等。點(diǎn)返回等。第一節(jié)第一節(jié)CNCCNC裝置所具備的功能裝置所具備的功能4.4.插補(bǔ)功能插補(bǔ)功能 現(xiàn)代現(xiàn)代CNCCNC裝置多采用軟件插補(bǔ)裝置多采用軟件插補(bǔ)或軟硬件相結(jié)合實(shí)現(xiàn)插補(bǔ)。或軟硬件相結(jié)合實(shí)現(xiàn)插補(bǔ)。5.5.控制功能及工作臺(tái)分度功能控制功能及工作臺(tái)分度功能

10、 指控制的軸指控制的軸數(shù)及聯(lián)動(dòng)控制的軸數(shù)。數(shù)及聯(lián)動(dòng)控制的軸數(shù)。u“控制軸數(shù)控制軸數(shù)”和和“聯(lián)動(dòng)控制軸數(shù)聯(lián)動(dòng)控制軸數(shù)” 3.13.1CNCCNC裝置所具備的功能裝置所具備的功能第一節(jié)第一節(jié)CNCCNC裝置所具備的功能裝置所具備的功能6.6.輔助功能輔助功能 即即F F功能功能7.7.選刀功能選刀功能 即即T T功能功能8.8.補(bǔ)償功能補(bǔ)償功能 包括刀具的長(zhǎng)度補(bǔ)償和半徑包括刀具的長(zhǎng)度補(bǔ)償和半徑補(bǔ)償。補(bǔ)償。9.9.固定循環(huán)功能固定循環(huán)功能3.13.1CNCCNC裝置所具備的功能裝置所具備的功能第一節(jié)第一節(jié)CNCCNC裝置所具備的功能裝置所具備的功能10.10.字符、圖形顯示功能字符、圖形顯示功能 實(shí)

11、現(xiàn)零件程序、參數(shù)和刀實(shí)現(xiàn)零件程序、參數(shù)和刀具位置顯示，機(jī)床狀態(tài)及報(bào)警顯示等?，F(xiàn)代具位置顯示，機(jī)床狀態(tài)及報(bào)警顯示等?，F(xiàn)代CNCCNC裝裝置還可以進(jìn)行刀具軌跡的動(dòng)靜態(tài)顯示及三維小圖置還可以進(jìn)行刀具軌跡的動(dòng)靜態(tài)顯示及三維小圖形顯示。形顯示。 11.11.診斷功能診斷功能 隨時(shí)檢查不應(yīng)該發(fā)生的事件，如故障隨時(shí)檢查不應(yīng)該發(fā)生的事件，如故障等。等。 12.12.通訊功能通訊功能 通過(guò)串行通訊接口、通過(guò)串行通訊接口、DNCDNC接口及網(wǎng)卡接口及網(wǎng)卡與上位機(jī)及周圍的機(jī)床通訊。與上位機(jī)及周圍的機(jī)床通訊。 13.13.在線自動(dòng)編程功能在線自動(dòng)編程功能 3.13.1CNCCNC裝置所具備的功能裝置所具備的功能第一節(jié)

12、第一節(jié)CNCCNC裝置所具備的功能裝置所具備的功能1 1）單微處理器結(jié)構(gòu)的）單微處理器結(jié)構(gòu)的CNCCNC裝置，裝置，并非只有一個(gè)微處并非只有一個(gè)微處理器理器。有的。有的CNCCNC裝置雖然有兩個(gè)或兩個(gè)以上的微裝置雖然有兩個(gè)或兩個(gè)以上的微處理器，而是，只有一個(gè)微處理器能夠控制系處理器，而是，只有一個(gè)微處理器能夠控制系統(tǒng)總線，占有總線資源和訪問(wèn)主存儲(chǔ)器。統(tǒng)總線，占有總線資源和訪問(wèn)主存儲(chǔ)器。2 2）由于只有一個(gè)微處理器能夠控制系統(tǒng)總線和訪）由于只有一個(gè)微處理器能夠控制系統(tǒng)總線和訪問(wèn)主存儲(chǔ)器，多采用問(wèn)主存儲(chǔ)器，多采用“集中控制，分時(shí)處理集中控制，分時(shí)處理”的方式的方式 來(lái)完成各項(xiàng)數(shù)控功能。來(lái)完成各項(xiàng)數(shù)

13、控功能。3.23.2CNCCNC裝置的硬件結(jié)構(gòu)裝置的硬件結(jié)構(gòu)1 1 單微處理器結(jié)構(gòu)的單微處理器結(jié)構(gòu)的CNCCNC裝置裝置1 1）多微處理器）多微處理器CNCCNC裝置多采用模塊化結(jié)構(gòu)，就是把裝置多采用模塊化結(jié)構(gòu)，就是把CNCCNC裝置按照功能劃分成不同的模塊，各模塊都裝置按照功能劃分成不同的模塊，各模塊都有自己的微處理器完成各自的任務(wù)。各模塊采有自己的微處理器完成各自的任務(wù)。各模塊采用積木方式組成用積木方式組成CNCCNC裝置。裝置。由于采用模塊化結(jié)構(gòu)，可以采取積木方式組成由于采用模塊化結(jié)構(gòu)，可以采取積木方式組成CNCCNC裝置，因此具有良好的適應(yīng)性和擴(kuò)展性，且裝置，因此具有良好的適應(yīng)性和擴(kuò)展

14、性，且結(jié)構(gòu)緊湊。結(jié)構(gòu)緊湊。由于功能模塊更換方便，使故障對(duì)系統(tǒng)的影響由于功能模塊更換方便，使故障對(duì)系統(tǒng)的影響降到最低限度，提高了系統(tǒng)的可靠性。降到最低限度，提高了系統(tǒng)的可靠性。3.23.2CNCCNC裝置的硬件結(jié)構(gòu)裝置的硬件結(jié)構(gòu)2 2 多微處理器結(jié)構(gòu)的多微處理器結(jié)構(gòu)的CNCCNC裝置裝置2 2）與單微處理器）與單微處理器CNCCNC裝置相比，多微處理器裝置相比，多微處理器CNCCNC裝置的運(yùn)算速度顯著提高，它適用裝置的運(yùn)算速度顯著提高，它適用于多軸控制、進(jìn)給速度、精度和效率要于多軸控制、進(jìn)給速度、精度和效率要求高的求高的CNCCNC裝置。裝置。3 3）多微處理器）多微處理器CNCCNC裝置一般采

15、用兩種結(jié)構(gòu)型裝置一般采用兩種結(jié)構(gòu)型式，即緊耦合結(jié)構(gòu)和松耦合結(jié)構(gòu)。式，即緊耦合結(jié)構(gòu)和松耦合結(jié)構(gòu)。 2 2 多微處理器結(jié)構(gòu)的多微處理器結(jié)構(gòu)的CNCCNC裝置裝置位置位置控制控制存儲(chǔ)存儲(chǔ)信息信息輸入輸入CNCCNC裝置裝置譯碼譯碼預(yù)處理預(yù)處理插補(bǔ)插補(bǔ)伺服伺服放大放大電機(jī)電機(jī)機(jī)機(jī)床床位置位置反饋反饋PLCPLC處理處理I/OI/O3.33.3CNCCNC裝置的軟件結(jié)構(gòu)裝置的軟件結(jié)構(gòu)圖圖3-5 CNC3-5 CNC裝置控制流程圖裝置控制流程圖1 CNC1 CNC裝置的控制流程裝置的控制流程從從CNCCNC裝置的控制流程可以看出，裝置的系裝置的控制流程可以看出，裝置的系統(tǒng)軟件要完成多項(xiàng)任務(wù)。其系統(tǒng)軟件除了

16、要統(tǒng)軟件要完成多項(xiàng)任務(wù)。其系統(tǒng)軟件除了要執(zhí)行必需的控制任務(wù)外，還必須執(zhí)行管理任執(zhí)行必需的控制任務(wù)外，還必須執(zhí)行管理任務(wù)。務(wù)。3.33.3CNCCNC裝置的軟件結(jié)構(gòu)裝置的軟件結(jié)構(gòu)2 CNC2 CNC裝置的多任務(wù)并行處理裝置的多任務(wù)并行處理常見(jiàn)的軟件結(jié)構(gòu)形式有：常見(jiàn)的軟件結(jié)構(gòu)形式有：有前后臺(tái)式軟件結(jié)構(gòu)；有前后臺(tái)式軟件結(jié)構(gòu)；中斷式軟件結(jié)構(gòu)。中斷式軟件結(jié)構(gòu)。功能模塊式軟件結(jié)構(gòu)功能模塊式軟件結(jié)構(gòu)3.33.3CNCCNC裝置的軟件結(jié)構(gòu)裝置的軟件結(jié)構(gòu)3 CNC3 CNC裝置的軟件結(jié)構(gòu)裝置的軟件結(jié)構(gòu)前后臺(tái)型軟件結(jié)構(gòu)適合于采用前后臺(tái)型軟件結(jié)構(gòu)適合于采用集中控制集中控制的單的單微處理器微處理器CNCCNC裝置。裝

17、置。它采用它采用循環(huán)輪流與中斷優(yōu)先相結(jié)合循環(huán)輪流與中斷優(yōu)先相結(jié)合的方法來(lái)的方法來(lái)解決各任務(wù)對(duì)解決各任務(wù)對(duì)CPUCPU的合理占用。的合理占用。在這種軟件結(jié)構(gòu)中，在這種軟件結(jié)構(gòu)中，CNCCNC裝置軟件由裝置軟件由前臺(tái)程前臺(tái)程序序和和后臺(tái)程序后臺(tái)程序組成。組成。3.33.3CNCCNC裝置的軟件結(jié)構(gòu)裝置的軟件結(jié)構(gòu)3.1 3.1 前后臺(tái)型的軟件結(jié)構(gòu)前后臺(tái)型的軟件結(jié)構(gòu)l 前臺(tái)程序?yàn)閷?shí)時(shí)中斷程序，承擔(dān)了幾乎全部的實(shí)前臺(tái)程序?yàn)閷?shí)時(shí)中斷程序，承擔(dān)了幾乎全部的實(shí)時(shí)功能，這些功能與機(jī)床動(dòng)作直接相關(guān)時(shí)功能，這些功能與機(jī)床動(dòng)作直接相關(guān), ,如位置如位置控制、插補(bǔ)、輔助功能處理、監(jiān)控、面板掃描及控制、插補(bǔ)、輔助功能處理

18、、監(jiān)控、面板掃描及輸出；輸出；l 后臺(tái)程序主要完成準(zhǔn)備工作和管理工作，如輸入后臺(tái)程序主要完成準(zhǔn)備工作和管理工作，如輸入、譯碼、插補(bǔ)準(zhǔn)備及管理等，通常稱為背景程序、譯碼、插補(bǔ)準(zhǔn)備及管理等，通常稱為背景程序。背景程序是一個(gè)循環(huán)運(yùn)行程序，在其運(yùn)行過(guò)程。背景程序是一個(gè)循環(huán)運(yùn)行程序，在其運(yùn)行過(guò)程中實(shí)時(shí)中斷程序不斷插入，前后臺(tái)程序相互配合中實(shí)時(shí)中斷程序不斷插入，前后臺(tái)程序相互配合完成加工任務(wù)。完成加工任務(wù)。3.1 3.1 前后臺(tái)型的軟件結(jié)構(gòu)前后臺(tái)型的軟件結(jié)構(gòu)中斷式軟件結(jié)構(gòu)尤其適用于多微處理中斷式軟件結(jié)構(gòu)尤其適用于多微處理CNCCNC裝裝置。置。中斷式軟件結(jié)構(gòu)沒(méi)有前后臺(tái)之分，除了初始中斷式軟件結(jié)構(gòu)沒(méi)有前后臺(tái)

19、之分，除了初始化程序外，把控制程序安排成不同級(jí)別的中化程序外，把控制程序安排成不同級(jí)別的中斷服務(wù)程序，整個(gè)軟件是一個(gè)大的多重中斷斷服務(wù)程序，整個(gè)軟件是一個(gè)大的多重中斷系統(tǒng)。系統(tǒng)的管理功能主要通過(guò)各級(jí)中斷服系統(tǒng)。系統(tǒng)的管理功能主要通過(guò)各級(jí)中斷服務(wù)程序之間的通信來(lái)實(shí)現(xiàn)。務(wù)程序之間的通信來(lái)實(shí)現(xiàn)。3.23.2中斷式軟件結(jié)構(gòu)中斷式軟件結(jié)構(gòu) 當(dāng)前，為實(shí)現(xiàn)數(shù)控系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性和并行處理的任務(wù)當(dāng)前，為實(shí)現(xiàn)數(shù)控系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性和并行處理的任務(wù)，越來(lái)越多地采用多微處理器結(jié)構(gòu)，從而使數(shù)控裝，越來(lái)越多地采用多微處理器結(jié)構(gòu)，從而使數(shù)控裝置的功能進(jìn)一步增強(qiáng)，結(jié)構(gòu)更加緊湊，更適合于多置的功能進(jìn)一步增強(qiáng)，結(jié)構(gòu)更加緊湊，更適合于多軸控

20、制、高進(jìn)給速度和高效率的數(shù)控系統(tǒng)要求。軸控制、高進(jìn)給速度和高效率的數(shù)控系統(tǒng)要求。 多微處理器多微處理器CNCCNC裝置多采用模塊化結(jié)構(gòu)裝置多采用模塊化結(jié)構(gòu), ,每個(gè)微處理每個(gè)微處理器分管各自的任務(wù)，形成特定的功能模塊。相應(yīng)的器分管各自的任務(wù)，形成特定的功能模塊。相應(yīng)的軟件也模塊化，形成功能模塊軟件結(jié)構(gòu)，固化在對(duì)軟件也模塊化，形成功能模塊軟件結(jié)構(gòu)，固化在對(duì)應(yīng)的硬件功能模塊中。各功能模塊之間有明確的硬應(yīng)的硬件功能模塊中。各功能模塊之間有明確的硬、軟件接口。、軟件接口。3.4 3.4 功能模塊式軟件結(jié)構(gòu)功能模塊式軟件結(jié)構(gòu)當(dāng)當(dāng)CNCCNC裝置工作在紙帶方式時(shí)，其基本數(shù)據(jù)流程為裝置工作在紙帶方式時(shí)，其基

21、本數(shù)據(jù)流程為：零件加工程序輸入：零件加工程序輸入插補(bǔ)準(zhǔn)備插補(bǔ)準(zhǔn)備插補(bǔ)插補(bǔ)位置控制位置控制，各子過(guò)程的處理時(shí)間分別為，各子過(guò)程的處理時(shí)間分別為t1t1、t2t2、 t3t3、t4t4。3.33.3CNCCNC裝置的軟件結(jié)構(gòu)裝置的軟件結(jié)構(gòu)4 4CNCCNC裝置的軟件結(jié)構(gòu)裝置的軟件結(jié)構(gòu)1231232tt空間空間時(shí)間時(shí)間順序處理順序處理輸輸出出輸輸出出CPU1時(shí)間時(shí)間t+t tt空間空間111333222輸輸出出輸輸出出輸輸出出CPU1CPU2CPU3并行處理并行處理第章第章 計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng) 第四節(jié)第四節(jié) 刀具半徑補(bǔ)償原理刀具半徑補(bǔ)償原理 刀具補(bǔ)償一般分為刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償和刀具半徑補(bǔ)刀具補(bǔ)償

22、一般分為刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償和刀具半徑補(bǔ)償。對(duì)于不同類型的機(jī)床與刀具，需要考慮的償。對(duì)于不同類型的機(jī)床與刀具，需要考慮的補(bǔ)償形式也不一樣。補(bǔ)償形式也不一樣。對(duì)于銑刀而言，主要是刀具半徑補(bǔ)償：對(duì)于銑刀而言，主要是刀具半徑補(bǔ)償：對(duì)于鉆頭而言，只有刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償；對(duì)于鉆頭而言，只有刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償；對(duì)于車刀而言，卻需要兩坐標(biāo)長(zhǎng)度補(bǔ)償和刀具對(duì)于車刀而言，卻需要兩坐標(biāo)長(zhǎng)度補(bǔ)償和刀具半徑補(bǔ)償。半徑補(bǔ)償。 本次課主要學(xué)習(xí)刀具半徑補(bǔ)償原理及應(yīng)用。本次課主要學(xué)習(xí)刀具半徑補(bǔ)償原理及應(yīng)用。 1 1 概述概述q 實(shí)時(shí)將編程軌跡變換成刀具中心軌跡。可避免在實(shí)時(shí)將編程軌跡變換成刀具中心軌跡?？杀苊庠诩庸ぶ杏捎诘毒甙霃降淖兓庸ぶ杏捎诘?/p>

23、具半徑的變化( (如由于刀具損壞而如由于刀具損壞而換刀等原因換刀等原因) )而重新編程的麻煩，只須修改相應(yīng)而重新編程的麻煩，只須修改相應(yīng)的偏置參數(shù)即可。的偏置參數(shù)即可。1.1 1.1 刀具半徑補(bǔ)償功能的必要性刀具半徑補(bǔ)償功能的必要性ABC”CBAG41刀具刀具G42刀具刀具編程軌跡編程軌跡刀具中心軌跡刀具中心軌跡Cq 減少粗、精加工程序編制的工作量。由于輪減少粗、精加工程序編制的工作量。由于輪廓加工往往不是一道工序能完成的，在粗加廓加工往往不是一道工序能完成的，在粗加工時(shí)，均要為精加工工序預(yù)留加工余量。加工時(shí)，均要為精加工工序預(yù)留加工余量。加工余量的預(yù)留可通過(guò)修改偏置參數(shù)實(shí)現(xiàn)，而工余量的預(yù)留可

24、通過(guò)修改偏置參數(shù)實(shí)現(xiàn)，而不必為粗、精加工各編制一個(gè)程序。不必為粗、精加工各編制一個(gè)程序。1.1 1.1 刀具半徑補(bǔ)償功能的必要性刀具半徑補(bǔ)償功能的必要性 根據(jù)零件加工程序和根據(jù)零件加工程序和預(yù)先設(shè)定的偏置參數(shù)預(yù)先設(shè)定的偏置參數(shù)，數(shù)控裝置能實(shí)時(shí)自，數(shù)控裝置能實(shí)時(shí)自動(dòng)生成刀具中心軌跡動(dòng)生成刀具中心軌跡的功能稱為刀具補(bǔ)償?shù)墓δ芊Q為刀具補(bǔ)償功能功能。 ABC”CBAG41刀具刀具G42刀具刀具編程軌跡編程軌跡刀具中心軌跡刀具中心軌跡C1.2 1.2 刀具半徑補(bǔ)償功能定義刀具半徑補(bǔ)償功能定義(Tool Radius (Tool Radius Compensation)Compensation)1 1）刀

25、具半徑補(bǔ)償?shù)慕ⅰ＃┑毒甙霃窖a(bǔ)償?shù)慕ⅰ? 2）刀具半徑補(bǔ)償?shù)膱?zhí)行。）刀具半徑補(bǔ)償?shù)膱?zhí)行。3 3）刀具半徑補(bǔ)償?shù)淖N。）刀具半徑補(bǔ)償?shù)淖N。1.3 1.3 刀具半徑補(bǔ)償?shù)膱?zhí)行過(guò)程刀具半徑補(bǔ)償?shù)膱?zhí)行過(guò)程 刀具半徑補(bǔ)償?shù)膱?zhí)行過(guò)程分為三個(gè)階段：刀具半徑補(bǔ)償?shù)膱?zhí)行過(guò)程分為三個(gè)階段： B B功能刀具半徑補(bǔ)償為最基本的刀具半徑功能刀具半徑補(bǔ)償為最基本的刀具半徑補(bǔ)償，它補(bǔ)償，它僅根據(jù)本段程序的輪廓尺寸進(jìn)行僅根據(jù)本段程序的輪廓尺寸進(jìn)行刀具半徑補(bǔ)償?shù)毒甙霃窖a(bǔ)償，計(jì)算本段程序刀具中心的，計(jì)算本段程序刀具中心的運(yùn)動(dòng)軌跡。運(yùn)動(dòng)軌跡。 對(duì)于一般的對(duì)于一般的CNCCNC裝置，所能實(shí)現(xiàn)的輪廓控裝置，所能實(shí)現(xiàn)的輪廓控制僅限于

26、直線和圓弧。制僅限于直線和圓弧。2 B2 B功能刀具半徑補(bǔ)償功能刀具半徑補(bǔ)償 3.1 C3.1 C刀補(bǔ)的基本設(shè)計(jì)思想刀補(bǔ)的基本設(shè)計(jì)思想 為了解決下一段加工軌跡對(duì)本段加工軌跡為了解決下一段加工軌跡對(duì)本段加工軌跡的影響，在計(jì)算完本段刀具中心軌跡后，的影響，在計(jì)算完本段刀具中心軌跡后，提前將下一段程序讀入，然后根據(jù)它們之提前將下一段程序讀入，然后根據(jù)它們之間轉(zhuǎn)接的具體情況，再對(duì)本段刀具中心軌間轉(zhuǎn)接的具體情況，再對(duì)本段刀具中心軌跡作適當(dāng)?shù)男拚?，得到正確的本段刀具中跡作適當(dāng)?shù)男拚玫秸_的本段刀具中心軌跡。心軌跡。 3 C3 C功能刀具半徑補(bǔ)償功能刀具半徑補(bǔ)償 在一般的在一般的CNCCNC裝置中，均有

27、圓弧和直線插補(bǔ)裝置中，均有圓弧和直線插補(bǔ)兩種功能。對(duì)由這兩種線形組成的編程軌跡兩種功能。對(duì)由這兩種線形組成的編程軌跡有以下四種轉(zhuǎn)接形式。有以下四種轉(zhuǎn)接形式。 3.2 3.2 轉(zhuǎn)接形式和過(guò)渡方式轉(zhuǎn)接形式和過(guò)渡方式 根據(jù)兩段程序軌跡的矢量夾角和刀具補(bǔ)償方向（根據(jù)兩段程序軌跡的矢量夾角和刀具補(bǔ)償方向（G41G41或或G42G42）的不同，又可以有以下幾種轉(zhuǎn)接過(guò)渡方式：伸長(zhǎng)型、縮）的不同，又可以有以下幾種轉(zhuǎn)接過(guò)渡方式：伸長(zhǎng)型、縮短型和插入型。而插入型又分兩種過(guò)渡方式，即直線過(guò)渡短型和插入型。而插入型又分兩種過(guò)渡方式，即直線過(guò)渡型和圓弧過(guò)渡型。型和圓弧過(guò)渡型。 矢量夾角矢量夾角是指兩編程軌跡在交點(diǎn)處非加

28、工側(cè)的夾角是指兩編程軌跡在交點(diǎn)處非加工側(cè)的夾角。 3.2 3.2 轉(zhuǎn)接形式和過(guò)渡方式轉(zhuǎn)接形式和過(guò)渡方式第章第章 計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng) 第五節(jié)第五節(jié) 進(jìn)給速度和加減速控制進(jìn)給速度和加減速控制 數(shù)控機(jī)床進(jìn)給速度應(yīng)該穩(wěn)定且有一定的數(shù)控機(jī)床進(jìn)給速度應(yīng)該穩(wěn)定且有一定的調(diào)速范圍，但隨著進(jìn)給速度提高，有一調(diào)速范圍，但隨著進(jìn)給速度提高，有一個(gè)問(wèn)題變得越來(lái)越突出：快速啟動(dòng)和準(zhǔn)個(gè)問(wèn)題變得越來(lái)越突出：快速啟動(dòng)和準(zhǔn)停問(wèn)題，即啟動(dòng)快而不失步、停止位置停問(wèn)題，即啟動(dòng)快而不失步、停止位置準(zhǔn)確且不超程。準(zhǔn)確且不超程。第五節(jié)進(jìn)給速度和加減速控制第五節(jié)進(jìn)給速度和加減速控制 這就要求這就要求CNCCNC裝置有加減速功能。裝

29、置有加減速功能。 開(kāi)環(huán)伺服系統(tǒng)和閉環(huán)伺服系統(tǒng)的控制原理開(kāi)環(huán)伺服系統(tǒng)和閉環(huán)伺服系統(tǒng)的控制原理不同，因此，它們的進(jìn)給速度及加減速控不同，因此，它們的進(jìn)給速度及加減速控制的方法也不同。制的方法也不同。第五節(jié)進(jìn)給速度和加減速控制第五節(jié)進(jìn)給速度和加減速控制 在開(kāi)環(huán)在開(kāi)環(huán)CNCCNC裝置中，通過(guò)控制裝置中，通過(guò)控制CNCCNC裝置輸出脈裝置輸出脈沖的頻率來(lái)控制進(jìn)給速度。常用的方法有：沖的頻率來(lái)控制進(jìn)給速度。常用的方法有：（1 1）軟件延時(shí)法。就是通過(guò)軟件延時(shí)產(chǎn)生一）軟件延時(shí)法。就是通過(guò)軟件延時(shí)產(chǎn)生一系列頻率可調(diào)的脈沖序列，來(lái)實(shí)現(xiàn)不同的進(jìn)系列頻率可調(diào)的脈沖序列，來(lái)實(shí)現(xiàn)不同的進(jìn)給速度及加減速控制。給速度及加減

30、速控制。 進(jìn)給脈沖間隔時(shí)間進(jìn)給脈沖間隔時(shí)間= =完成插補(bǔ)和輸出完成插補(bǔ)和輸出+ +延時(shí)的延時(shí)的時(shí)間時(shí)間開(kāi)環(huán)開(kāi)環(huán)CNCCNC裝置的進(jìn)給速度及加減速控制裝置的進(jìn)給速度及加減速控制（2 2）時(shí)鐘中斷法。其中的一種方法就是采用）時(shí)鐘中斷法。其中的一種方法就是采用變頻振蕩器，根據(jù)編程速度發(fā)出一定頻率變頻振蕩器，根據(jù)編程速度發(fā)出一定頻率的脈沖，作為中斷請(qǐng)求信號(hào)，在中斷服務(wù)的脈沖，作為中斷請(qǐng)求信號(hào)，在中斷服務(wù)程序中完成插補(bǔ)和輸出。程序中完成插補(bǔ)和輸出。 進(jìn)給脈沖間隔時(shí)間進(jìn)給脈沖間隔時(shí)間= =完成插補(bǔ)和輸出完成插補(bǔ)和輸出+ +中斷中斷請(qǐng)求信號(hào)的時(shí)間間隔請(qǐng)求信號(hào)的時(shí)間間隔開(kāi)環(huán)開(kāi)環(huán)CNCCNC裝置的進(jìn)給速度及加減

31、速控制裝置的進(jìn)給速度及加減速控制 在閉環(huán)在閉環(huán)CNCCNC裝置中，加減速控制多數(shù)都采用軟件裝置中，加減速控制多數(shù)都采用軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)，可放在插補(bǔ)前，也可放在插補(bǔ)后進(jìn)行。來(lái)實(shí)現(xiàn)，可放在插補(bǔ)前，也可放在插補(bǔ)后進(jìn)行。放在插補(bǔ)前的加減速控制稱為前加減速控制；放在插補(bǔ)前的加減速控制稱為前加減速控制；放在插補(bǔ)后的加減速控制稱為后加減速控制。放在插補(bǔ)后的加減速控制稱為后加減速控制。2. 2. 閉環(huán)閉環(huán)CNCCNC裝置的進(jìn)給速度及加減速控制裝置的進(jìn)給速度及加減速控制 放在插補(bǔ)前的加減速控制稱為前加減速控制。放在插補(bǔ)前的加減速控制稱為前加減速控制。 前加減速控制僅對(duì)程編指令速度進(jìn)行控制，其優(yōu)前加減速控制僅對(duì)程編指令

32、速度進(jìn)行控制，其優(yōu)點(diǎn)是不會(huì)影響實(shí)際插補(bǔ)輸出的位置精度，但需預(yù)點(diǎn)是不會(huì)影響實(shí)際插補(bǔ)輸出的位置精度，但需預(yù)測(cè)減速點(diǎn)。測(cè)減速點(diǎn)。2. 2. 閉環(huán)閉環(huán)CNCCNC裝置的進(jìn)給速度及加減速控制裝置的進(jìn)給速度及加減速控制 放在插補(bǔ)后的加減速控制稱為后加減速控制。放在插補(bǔ)后的加減速控制稱為后加減速控制。 后加減速控制是對(duì)各運(yùn)動(dòng)軸分別進(jìn)行控制，這種后加減速控制是對(duì)各運(yùn)動(dòng)軸分別進(jìn)行控制，這種控制無(wú)需預(yù)測(cè)減速點(diǎn)，但容易造成各坐標(biāo)軸合成控制無(wú)需預(yù)測(cè)減速點(diǎn)，但容易造成各坐標(biāo)軸合成位置不準(zhǔn)確。位置不準(zhǔn)確。 2. 2. 閉環(huán)閉環(huán)CNCCNC裝置的進(jìn)給速度及加減速控制裝置的進(jìn)給速度及加減速控制 后加減速控制有直線加減速控制和

33、指數(shù)加后加減速控制有直線加減速控制和指數(shù)加減速控制。減速控制。） 后加減速控制后加減速控制第六節(jié)數(shù)控機(jī)床用可編程控制器第六節(jié)數(shù)控機(jī)床用可編程控制器（）（） 機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)的任務(wù)概括地可分為軌跡運(yùn)動(dòng)控機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)的任務(wù)概括地可分為軌跡運(yùn)動(dòng)控制和開(kāi)關(guān)量的輔助機(jī)械動(dòng)作控制。制和開(kāi)關(guān)量的輔助機(jī)械動(dòng)作控制。 開(kāi)關(guān)量的輔助機(jī)械動(dòng)作控制由開(kāi)關(guān)量的輔助機(jī)械動(dòng)作控制由PLCPLC來(lái)完成。來(lái)完成。3.6 3.6 數(shù)控機(jī)床用可編程控制器（數(shù)控機(jī)床用可編程控制器（PLCPLC） 可編程序控制器是可編程序控制器是2020世紀(jì)世紀(jì)6060年代末發(fā)展起來(lái)的年代末發(fā)展起來(lái)的一種新型自動(dòng)化控制裝置。一種新型自動(dòng)化控制裝置。 此種

34、控制器英文名為此種控制器英文名為“Programmable Logic Programmable Logic Contro11erContro11er”簡(jiǎn)稱簡(jiǎn)稱PLCPLC，中文稱為，中文稱為“可編程序邏可編程序邏輯控制器輯控制器”。3.6 3.6 數(shù)控機(jī)床用可編程控制器（數(shù)控機(jī)床用可編程控制器（PLCPLC） 現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床通常采用現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床通常采用PLCPLC完成如下功能：完成如下功能：(1)M(1)M、S S、T T功能功能(2)(2)機(jī)床外部開(kāi)關(guān)量信號(hào)控制功能機(jī)床外部開(kāi)關(guān)量信號(hào)控制功能(3)(3)輸出信號(hào)控制功能輸出信號(hào)控制功能(4)(4)伺服控制功能伺服控制功能(5)(5)報(bào)警處理功

35、能報(bào)警處理功能(6)(6)與其他介質(zhì)輸入裝置互聯(lián)控制功能與其他介質(zhì)輸入裝置互聯(lián)控制功能1 1 數(shù)控機(jī)床中數(shù)控機(jī)床中PLCPLC實(shí)現(xiàn)的功能實(shí)現(xiàn)的功能PLCPLC采用循環(huán)采用循環(huán)( (巡回巡回) )掃描工作方式工作。而掃描工作方式工作。而中、大型中、大型PLCPLC還增加了中斷工作方式。循環(huán)還增加了中斷工作方式。循環(huán)掃描既可按固定順序，也可按用戶程序所掃描既可按固定順序，也可按用戶程序所規(guī)定二級(jí)順序規(guī)定二級(jí)順序( (高級(jí)和低級(jí)順序高級(jí)和低級(jí)順序) )或可變順或可變順序等進(jìn)行。序等進(jìn)行。第四節(jié)第四節(jié) 可編程控制器（可編程控制器（PLCPLC）2 PLC2 PLC的工作原理的工作原理1 1）自診斷掃描

36、過(guò)程）自診斷掃描過(guò)程2 2）與編程器進(jìn)行信息交換掃描過(guò)程）與編程器進(jìn)行信息交換掃描過(guò)程3 3）與網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行信息交換掃描過(guò)程）與網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行信息交換掃描過(guò)程4 4）用戶程序掃描過(guò)程）用戶程序掃描過(guò)程5 5）超時(shí)檢查掃描過(guò)程）超時(shí)檢查掃描過(guò)程6 6）出錯(cuò)顯示、停機(jī)掃描過(guò)程）出錯(cuò)顯示、停機(jī)掃描過(guò)程2 PLC2 PLC的工作原理的工作原理數(shù)控機(jī)床用數(shù)控機(jī)床用PLCPLC的循環(huán)掃描程序分為的循環(huán)掃描程序分為高級(jí)順高級(jí)順序程序序程序和和低級(jí)順序程序低級(jí)順序程序兩個(gè)部分。兩個(gè)部分。3 3 機(jī)床機(jī)床PLCPLC的工作方式的工作方式 需要及時(shí)處理的信號(hào)，如急停信號(hào)、返回參考點(diǎn)加需要及時(shí)處理的信號(hào)，如急停信號(hào)、返回參考

37、點(diǎn)加減速信號(hào)、超程信號(hào)、進(jìn)給保持信號(hào)、倍率開(kāi)關(guān)信減速信號(hào)、超程信號(hào)、進(jìn)給保持信號(hào)、倍率開(kāi)關(guān)信號(hào)、刪除信號(hào)等，編寫(xiě)在號(hào)、刪除信號(hào)等，編寫(xiě)在高級(jí)順序程序高級(jí)順序程序中；中； 實(shí)時(shí)性要求不高的信息，如冷卻液和潤(rùn)滑系統(tǒng)的開(kāi)實(shí)時(shí)性要求不高的信息，如冷卻液和潤(rùn)滑系統(tǒng)的開(kāi)停、換刀、工作臺(tái)轉(zhuǎn)位、主軸轉(zhuǎn)速變化等，編寫(xiě)在停、換刀、工作臺(tái)轉(zhuǎn)位、主軸轉(zhuǎn)速變化等，編寫(xiě)在低級(jí)順序程序低級(jí)順序程序中。中。3 3 機(jī)床機(jī)床PLCPLC的工作方式的工作方式高級(jí)順序程序每個(gè)定時(shí)周期執(zhí)行一次，定時(shí)周期剩余高級(jí)順序程序每個(gè)定時(shí)周期執(zhí)行一次，定時(shí)周期剩余的時(shí)間來(lái)執(zhí)行低級(jí)順序程序。每個(gè)定時(shí)周期只執(zhí)行低的時(shí)間來(lái)執(zhí)行低級(jí)順序程序。每個(gè)定時(shí)周

38、期只執(zhí)行低級(jí)順序程序的一部分，為此把低級(jí)順序程序分成若干級(jí)順序程序的一部分，為此把低級(jí)順序程序分成若干段，執(zhí)行完一次低級(jí)順序程序需要若干個(gè)定時(shí)周期。段，執(zhí)行完一次低級(jí)順序程序需要若干個(gè)定時(shí)周期。 3 3 機(jī)床機(jī)床PLCPLC的工作方式的工作方式4 PLC4 PLC與機(jī)床與機(jī)床CNCCNC的關(guān)系的關(guān)系1 1）內(nèi)裝型（）內(nèi)裝型（Built-in TypeBuilt-in Type）PLCPLC2 2）獨(dú)立型（）獨(dú)立型（Stand-alone TypeStand-alone Type）PLCPLC第第3 3章章 CNCCNC裝置及其接口裝置及其接口 第七節(jié)開(kāi)放式數(shù)控體系結(jié)構(gòu)第七節(jié)開(kāi)放式數(shù)控體系結(jié)構(gòu)開(kāi)

39、放式數(shù)控系統(tǒng)的定義、特征開(kāi)放式數(shù)控系統(tǒng)的定義、特征 1 1）開(kāi)放式數(shù)控系統(tǒng)的定義）開(kāi)放式數(shù)控系統(tǒng)的定義 IEEEIEEE關(guān)于開(kāi)放式數(shù)控系統(tǒng)的定義是：能夠關(guān)于開(kāi)放式數(shù)控系統(tǒng)的定義是：能夠在不同廠商的多種平臺(tái)上運(yùn)行，可以和其在不同廠商的多種平臺(tái)上運(yùn)行，可以和其他系統(tǒng)的應(yīng)用程序互操作，并且能夠給用他系統(tǒng)的應(yīng)用程序互操作，并且能夠給用戶提供一致性的人機(jī)交互方式。戶提供一致性的人機(jī)交互方式。2 2）開(kāi)放式數(shù)控系統(tǒng)的基本特征）開(kāi)放式數(shù)控系統(tǒng)的基本特征 (1)(1)模塊化模塊化 (2)(2)標(biāo)準(zhǔn)化標(biāo)準(zhǔn)化 (3)(3)移植性移植性 (4)(4)可再次開(kāi)發(fā)性可再次開(kāi)發(fā)性 (5)(5)網(wǎng)絡(luò)化網(wǎng)絡(luò)化 (6)(6)最

40、大可能地利用個(gè)人計(jì)算機(jī)軟件、硬件技術(shù)最大可能地利用個(gè)人計(jì)算機(jī)軟件、硬件技術(shù)。開(kāi)放式數(shù)控系統(tǒng)的定義、特征開(kāi)放式數(shù)控系統(tǒng)的定義、特征 ）開(kāi)放式數(shù)控系統(tǒng)的模式）開(kāi)放式數(shù)控系統(tǒng)的模式 （1 1）PCPC連接型連接型CNCCNC（2 2）PCPC內(nèi)藏型內(nèi)藏型CNCCNC（3 3）CNCCNC內(nèi)藏型內(nèi)藏型PCPC（4 4）全軟件型）全軟件型NCNC開(kāi)放式數(shù)控系統(tǒng)的定義、特征開(kāi)放式數(shù)控系統(tǒng)的定義、特征 第第4 4章章 數(shù)控檢測(cè)技術(shù)數(shù)控檢測(cè)技術(shù)第第4 4章章 數(shù)控檢測(cè)技術(shù)數(shù)控檢測(cè)技術(shù)第一節(jié)第一節(jié) 概述概述1 1）組成：）組成： 位置測(cè)量裝置是由檢測(cè)元件（傳感器）和位置測(cè)量裝置是由檢測(cè)元件（傳感器）和信號(hào)處理裝

41、置組成的。信號(hào)處理裝置組成的。 一般安裝在工作臺(tái)、絲杠或電機(jī)上，形成一般安裝在工作臺(tái)、絲杠或電機(jī)上，形成閉環(huán)或半閉環(huán)控制。閉環(huán)或半閉環(huán)控制。 1. 1. 位置檢測(cè)裝置組成和作用位置檢測(cè)裝置組成和作用2 2）作用：）作用： 實(shí)時(shí)測(cè)量執(zhí)行部件的位移和速度信號(hào)，并變換成位實(shí)時(shí)測(cè)量執(zhí)行部件的位移和速度信號(hào)，并變換成位置控制單元所要求的信號(hào)形式，將運(yùn)動(dòng)部件實(shí)際位置控制單元所要求的信號(hào)形式，將運(yùn)動(dòng)部件實(shí)際位置反饋到位置控制單元，以實(shí)施閉環(huán)控制。置反饋到位置控制單元，以實(shí)施閉環(huán)控制。 1. 1. 位置檢測(cè)裝置組成和作用位置檢測(cè)裝置組成和作用2 2）作用：）作用：它是閉環(huán)、半閉環(huán)進(jìn)給伺服系統(tǒng)的重要組成部分，它

42、是閉環(huán)、半閉環(huán)進(jìn)給伺服系統(tǒng)的重要組成部分，它的精度對(duì)閉環(huán)數(shù)控機(jī)床的加工精度起著它的精度對(duì)閉環(huán)數(shù)控機(jī)床的加工精度起著決定性決定性的的作用。作用。 1. 1. 位置檢測(cè)裝置組成和作用位置檢測(cè)裝置組成和作用第五章第五章 伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng) 第二節(jié)第二節(jié) 檢測(cè)裝置檢測(cè)裝置 2 2 位置檢測(cè)裝置的分類位置檢測(cè)裝置的分類1 1）系統(tǒng)精度系統(tǒng)精度是指在一定長(zhǎng)度或轉(zhuǎn)角內(nèi)測(cè)量積累誤差是指在一定長(zhǎng)度或轉(zhuǎn)角內(nèi)測(cè)量積累誤差的最大值，目前一般直線位移測(cè)量精度已達(dá)到的最大值，目前一般直線位移測(cè)量精度已達(dá)到0.0020.0020.02mm/m0.02mm/m，回轉(zhuǎn)角位移測(cè)量精度已達(dá)到，回轉(zhuǎn)角位移測(cè)量精度已達(dá)到1010

43、/360/360。2 2）系統(tǒng)分辨率系統(tǒng)分辨率是測(cè)量元件所能正確檢測(cè)的最小位移是測(cè)量元件所能正確檢測(cè)的最小位移量，目前直線位移的分辨率為量，目前直線位移的分辨率為0.0010.0010.01mm0.01mm，角，角位移分辨率為位移分辨率為2 2。3 3）靈敏度靈敏度是傳感器對(duì)信號(hào)的響應(yīng)能力，靈敏度越高是傳感器對(duì)信號(hào)的響應(yīng)能力，靈敏度越高越好。越好。 3 3 位置檢測(cè)裝置的性能指標(biāo)位置檢測(cè)裝置的性能指標(biāo)4 4）遲滯遲滯 對(duì)某一輸入量，傳感器的正行程的輸出量對(duì)某一輸入量，傳感器的正行程的輸出量與反行程的輸出量的不一致，稱為遲滯。與反行程的輸出量的不一致，稱為遲滯。遲滯越遲滯越小越好。小越好。5 5

44、）測(cè)量范圍和量程測(cè)量范圍和量程 能滿足機(jī)床加工的要求。能滿足機(jī)床加工的要求。6 6）零漂零漂與與溫漂溫漂 零漂是指沒(méi)有信號(hào)時(shí)傳感器輸出的零漂是指沒(méi)有信號(hào)時(shí)傳感器輸出的穩(wěn)定性。溫漂是指溫度變化時(shí)對(duì)傳感器參數(shù)的影穩(wěn)定性。溫漂是指溫度變化時(shí)對(duì)傳感器參數(shù)的影響。零漂與溫漂越小越好。響。零漂與溫漂越小越好。 3 3 位置檢測(cè)裝置的性能指標(biāo)位置檢測(cè)裝置的性能指標(biāo)1)1)工作可靠，抗干擾能力強(qiáng)；工作可靠，抗干擾能力強(qiáng)；2)2)滿足精度、分辨率、測(cè)量范圍的要求；滿足精度、分辨率、測(cè)量范圍的要求；3)3)對(duì)高速動(dòng)態(tài)信號(hào)能實(shí)現(xiàn)不失真測(cè)量和處理；對(duì)高速動(dòng)態(tài)信號(hào)能實(shí)現(xiàn)不失真測(cè)量和處理；4)4)使用維護(hù)方便；使用維護(hù)方

45、便；5)5)易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化；易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化；6)6)成本低。成本低。 4 4 進(jìn)給伺服系統(tǒng)對(duì)位置檢測(cè)裝置的要求進(jìn)給伺服系統(tǒng)對(duì)位置檢測(cè)裝置的要求第第4 4章章 數(shù)控檢測(cè)技術(shù)數(shù)控檢測(cè)技術(shù)第二節(jié)第二節(jié) 編碼器編碼器編碼器是一種旋轉(zhuǎn)式的檢測(cè)角位移的傳感編碼器是一種旋轉(zhuǎn)式的檢測(cè)角位移的傳感器，并將角位移用數(shù)字器，并將角位移用數(shù)字( (脈沖脈沖) )形式表示，形式表示，故又為脈沖編碼器。故又為脈沖編碼器。可作為位置檢測(cè)和速可作為位置檢測(cè)和速度檢測(cè)裝置。度檢測(cè)裝置。它是數(shù)控機(jī)床上使用最為廣泛的位置檢測(cè)它是數(shù)控機(jī)床上使用最為廣泛的位置檢測(cè)裝置，也可以用于速度檢測(cè)。裝置，也可以用于速度檢測(cè)。 第二節(jié)第二節(jié) 編碼

46、器編碼器 脈沖編碼器按碼盤(pán)的讀取方式可分為光電脈沖編碼器按碼盤(pán)的讀取方式可分為光電式、接觸式和電磁式。式、接觸式和電磁式。 數(shù)控機(jī)床上使用光電式脈沖編碼器。數(shù)控機(jī)床上使用光電式脈沖編碼器。 按測(cè)量的坐標(biāo)系，脈沖編碼器可分為增量按測(cè)量的坐標(biāo)系，脈沖編碼器可分為增量式和絕對(duì)式。式和絕對(duì)式。 1 1 編碼器的分類編碼器的分類 根據(jù)脈沖的數(shù)目可得出被測(cè)軸的角位移根據(jù)脈沖的數(shù)目可得出被測(cè)軸的角位移 根據(jù)脈沖的頻率可得被測(cè)軸的轉(zhuǎn)速；根據(jù)脈沖的頻率可得被測(cè)軸的轉(zhuǎn)速； 根據(jù)根據(jù)A A、B B兩相的相位超前滯后關(guān)系可判斷被測(cè)軸兩相的相位超前滯后關(guān)系可判斷被測(cè)軸旋轉(zhuǎn)方向。旋轉(zhuǎn)方向。 后續(xù)電路可利用后續(xù)電路可利用A

47、 A、B B兩相的兩相的9090相位差進(jìn)行細(xì)分相位差進(jìn)行細(xì)分處理（四倍頻電路實(shí)現(xiàn)）。處理（四倍頻電路實(shí)現(xiàn)）。 A A、B B兩相的作用：兩相的作用：被測(cè)軸的周向定位基準(zhǔn)信號(hào)被測(cè)軸的周向定位基準(zhǔn)信號(hào); ;被測(cè)軸的旋轉(zhuǎn)圈數(shù)記數(shù)信號(hào)。被測(cè)軸的旋轉(zhuǎn)圈數(shù)記數(shù)信號(hào)。 Z Z相的作用相的作用: : 光柵作為高精度位置檢測(cè)裝置，用在數(shù)控機(jī)床進(jìn)給光柵作為高精度位置檢測(cè)裝置，用在數(shù)控機(jī)床進(jìn)給伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中，主要用來(lái)檢測(cè)位移。伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中，主要用來(lái)檢測(cè)位移。 它將機(jī)械位移轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字脈沖，反饋給數(shù)控裝置，它將機(jī)械位移轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字脈沖，反饋給數(shù)控裝置，實(shí)現(xiàn)閉環(huán)位置控制。實(shí)現(xiàn)閉環(huán)位置控制。 光柵是利用光的透射、衍射現(xiàn)象制

48、成的光電檢測(cè)元光柵是利用光的透射、衍射現(xiàn)象制成的光電檢測(cè)元件。件。 目前，將激光測(cè)長(zhǎng)技術(shù)用于刻制光柵，可使光柵制目前，將激光測(cè)長(zhǎng)技術(shù)用于刻制光柵，可使光柵制作精度達(dá)到作精度達(dá)到1um1um級(jí)，通過(guò)細(xì)分電路可以達(dá)到級(jí)，通過(guò)細(xì)分電路可以達(dá)到0.1um0.1um，甚至更高的分辨率。甚至更高的分辨率。 第三節(jié)第三節(jié) 光柵傳感器光柵傳感器 光柵尺指的是標(biāo)尺光柵和指示光柵，根據(jù)光柵尺指的是標(biāo)尺光柵和指示光柵，根據(jù)制造方法和光學(xué)原理的不同，光柵可分為制造方法和光學(xué)原理的不同，光柵可分為透射光柵和反射光柵。透射光柵和反射光柵。 1 1 光柵檢測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)和分類光柵檢測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)和分類2)2)莫爾條紋的形成莫爾

49、條紋的形成 形成亮帶的間距形成亮帶的間距B B與線紋夾角與線紋夾角的關(guān)系為的關(guān)系為: : 2 2 直線透射光柵的工作原理直線透射光柵的工作原理2sin2WWB（1 1）放大作用；）放大作用；B=/B=/（2 2）誤差均化作用；）誤差均化作用；（3 3）利用莫爾條紋測(cè)量位移。）利用莫爾條紋測(cè)量位移。 3 3） 莫爾條紋有如下特點(diǎn)莫爾條紋有如下特點(diǎn) 感應(yīng)同步器是一種電磁式位置檢測(cè)元件，按其結(jié)感應(yīng)同步器是一種電磁式位置檢測(cè)元件，按其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)一般分為直線式和旋轉(zhuǎn)式兩種。構(gòu)特點(diǎn)一般分為直線式和旋轉(zhuǎn)式兩種。 廣泛應(yīng)用于數(shù)控機(jī)床及各類機(jī)床數(shù)控改造。廣泛應(yīng)用于數(shù)控機(jī)床及各類機(jī)床數(shù)控改造。 直線式感應(yīng)同步器由定

50、尺和滑尺組成；旋轉(zhuǎn)式感直線式感應(yīng)同步器由定尺和滑尺組成；旋轉(zhuǎn)式感應(yīng)同步器由轉(zhuǎn)子和定子組成。前者用于直線位移應(yīng)同步器由轉(zhuǎn)子和定子組成。前者用于直線位移測(cè)量，后者用于角位移測(cè)量。測(cè)量，后者用于角位移測(cè)量。 第四節(jié)第四節(jié) 感應(yīng)同步器感應(yīng)同步器 感應(yīng)同步器是利用勵(lì)磁繞組與感應(yīng)繞組間感應(yīng)同步器是利用勵(lì)磁繞組與感應(yīng)繞組間發(fā)生相對(duì)位移時(shí)，由于電磁耦合的變化，發(fā)生相對(duì)位移時(shí)，由于電磁耦合的變化，感應(yīng)繞組中的感應(yīng)電壓隨位移的變化而變感應(yīng)繞組中的感應(yīng)電壓隨位移的變化而變化，以此進(jìn)行位移量的檢測(cè)?；?，以此進(jìn)行位移量的檢測(cè)。 2 2 感應(yīng)同步器的工作原理感應(yīng)同步器的工作原理 在鑒相型系統(tǒng)中，勵(lì)磁電壓是頻率、幅值相在鑒

51、相型系統(tǒng)中，勵(lì)磁電壓是頻率、幅值相同，相位差為同，相位差為/2/2的交變電壓：的交變電壓： tUUmssintUUmcosc 2 2） 鑒相型系統(tǒng)的工作原理鑒相型系統(tǒng)的工作原理 則定定尺繞組上的總感應(yīng)電壓為：則定定尺繞組上的總感應(yīng)電壓為： 結(jié)論：只要能測(cè)出結(jié)論：只要能測(cè)出U Uo o與與U US S相位差相位差1 1 ，就可，就可求得滑尺與定尺相對(duì)位移量求得滑尺與定尺相對(duì)位移量 x x 。)sin(1tKUUmo 2 2） 鑒相型系統(tǒng)的工作原理鑒相型系統(tǒng)的工作原理 在鑒幅型系統(tǒng)中，勵(lì)磁電壓是頻率、相位相在鑒幅型系統(tǒng)中，勵(lì)磁電壓是頻率、相位相同，幅值不同的交變電壓：同，幅值不同的交變電壓： tU

52、UdmssinsintsincosUUdmc 3 3）鑒幅型系統(tǒng)的工作原理）鑒幅型系統(tǒng)的工作原理 則定尺繞組上的總感應(yīng)電壓為：則定尺繞組上的總感應(yīng)電壓為： 若原始狀態(tài)，則若原始狀態(tài)，則d d=1 1 。當(dāng)滑尺相對(duì)定尺。當(dāng)滑尺相對(duì)定尺移動(dòng)時(shí)，變成感應(yīng)電壓增量為移動(dòng)時(shí)，變成感應(yīng)電壓增量為 tKUUdmosin)sin(1txWKUUmcos)2sin(0 3 3）鑒幅型系統(tǒng)的工作原理）鑒幅型系統(tǒng)的工作原理第第5 5章章 伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)第一節(jié)第一節(jié) 概概 述述 伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)簡(jiǎn)稱伺服系統(tǒng)（伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)簡(jiǎn)稱伺服系統(tǒng)（Servo systemServo system），是一種以機(jī)械位置或角度作為

53、控制對(duì)象的自，是一種以機(jī)械位置或角度作為控制對(duì)象的自動(dòng)控制系統(tǒng)。動(dòng)控制系統(tǒng)。 伺服系統(tǒng)是數(shù)控裝置伺服系統(tǒng)是數(shù)控裝置( (計(jì)算機(jī)計(jì)算機(jī)) )和機(jī)床的聯(lián)系環(huán)和機(jī)床的聯(lián)系環(huán)節(jié)，是數(shù)控機(jī)床的重要組成部分。它接受來(lái)自節(jié)，是數(shù)控機(jī)床的重要組成部分。它接受來(lái)自數(shù)控裝置的進(jìn)給指令信號(hào)，經(jīng)變換、調(diào)節(jié)和放數(shù)控裝置的進(jìn)給指令信號(hào)，經(jīng)變換、調(diào)節(jié)和放大后驅(qū)動(dòng)執(zhí)行部件，最終轉(zhuǎn)化為直線或旋轉(zhuǎn)運(yùn)大后驅(qū)動(dòng)執(zhí)行部件，最終轉(zhuǎn)化為直線或旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。動(dòng)。1.1.數(shù)控機(jī)床伺服系統(tǒng)及其組成數(shù)控機(jī)床伺服系統(tǒng)及其組成通常由（通常由（位置調(diào)節(jié)單元、速度調(diào)節(jié)單元、電流調(diào)節(jié)位置調(diào)節(jié)單元、速度調(diào)節(jié)單元、電流調(diào)節(jié)單元）、伺服驅(qū)動(dòng)裝置、伺服電機(jī)、機(jī)械傳動(dòng)機(jī)

54、構(gòu)單元）、伺服驅(qū)動(dòng)裝置、伺服電機(jī)、機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)及執(zhí)行部件組成。及執(zhí)行部件組成。 1.1.數(shù)控機(jī)床伺服系統(tǒng)及其組成數(shù)控機(jī)床伺服系統(tǒng)及其組成一般閉環(huán)系統(tǒng)為三環(huán)結(jié)構(gòu)：位置環(huán)、速度環(huán)、電流一般閉環(huán)系統(tǒng)為三環(huán)結(jié)構(gòu)：位置環(huán)、速度環(huán)、電流環(huán)。環(huán)。1.1.數(shù)控機(jī)床伺服系統(tǒng)及其組成數(shù)控機(jī)床伺服系統(tǒng)及其組成位置調(diào)解位置調(diào)解速度調(diào)解速度調(diào)解電流調(diào)解電流調(diào)解轉(zhuǎn)換驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)換驅(qū)動(dòng)工作臺(tái)工作臺(tái)電流反饋電流反饋速度反饋速度反饋位置反饋位置反饋MG 位置、速度和電流環(huán)均由：調(diào)節(jié)控制模塊、檢測(cè)位置、速度和電流環(huán)均由：調(diào)節(jié)控制模塊、檢測(cè)和反饋部分組成。和反饋部分組成。 嚴(yán)格來(lái)說(shuō)：位置控制包括位置、速度和電流控制嚴(yán)格來(lái)說(shuō)：位置控制包括

55、位置、速度和電流控制；速度控制包括速度和電流控制。；速度控制包括速度和電流控制。1.1.數(shù)控機(jī)床伺服系統(tǒng)及其組成數(shù)控機(jī)床伺服系統(tǒng)及其組成(1)(1)按伺服系統(tǒng)調(diào)節(jié)理論，數(shù)控機(jī)床伺服系統(tǒng)按伺服系統(tǒng)調(diào)節(jié)理論，數(shù)控機(jī)床伺服系統(tǒng)可分為開(kāi)環(huán)、閉環(huán)和半閉環(huán)系統(tǒng)?？煞譃殚_(kāi)環(huán)、閉環(huán)和半閉環(huán)系統(tǒng)。(2)(2)按驅(qū)動(dòng)部件的動(dòng)作原理，數(shù)控機(jī)床伺服系按驅(qū)動(dòng)部件的動(dòng)作原理，數(shù)控機(jī)床伺服系統(tǒng)又可分為電液控制系統(tǒng)和電氣控制系統(tǒng)。統(tǒng)又可分為電液控制系統(tǒng)和電氣控制系統(tǒng)。(3)(3)按反饋比較控制方式，數(shù)控機(jī)床伺服系統(tǒng)按反饋比較控制方式，數(shù)控機(jī)床伺服系統(tǒng)有脈沖比較伺服系統(tǒng)、相位比較伺服系統(tǒng)、有脈沖比較伺服系統(tǒng)、相位比較伺服系統(tǒng)、

56、幅值比較伺服系統(tǒng)和全數(shù)字伺服系統(tǒng)。幅值比較伺服系統(tǒng)和全數(shù)字伺服系統(tǒng)。2.2.數(shù)控機(jī)床伺服系統(tǒng)的分類數(shù)控機(jī)床伺服系統(tǒng)的分類(4)(4)按控制對(duì)象和使用目的的不同，數(shù)控機(jī)床按控制對(duì)象和使用目的的不同，數(shù)控機(jī)床伺服系統(tǒng)可分為進(jìn)給伺服系統(tǒng)、主軸伺服系伺服系統(tǒng)可分為進(jìn)給伺服系統(tǒng)、主軸伺服系統(tǒng)和輔助伺服系統(tǒng)。統(tǒng)和輔助伺服系統(tǒng)。進(jìn)給伺服系統(tǒng)用于控制機(jī)床各坐標(biāo)軸的切削進(jìn)給伺服系統(tǒng)用于控制機(jī)床各坐標(biāo)軸的切削進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，是一種精密的位置跟蹤、定位系進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，是一種精密的位置跟蹤、定位系統(tǒng)，它包括速度控制和位置控制。統(tǒng)，它包括速度控制和位置控制。2.2.數(shù)控機(jī)床伺服系統(tǒng)的分類數(shù)控機(jī)床伺服系統(tǒng)的分類主軸伺服系統(tǒng)用于控制

57、機(jī)床主軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)主軸伺服系統(tǒng)用于控制機(jī)床主軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和切削過(guò)程中的轉(zhuǎn)矩和功率，一般只以動(dòng)和切削過(guò)程中的轉(zhuǎn)矩和功率，一般只以速度控制為主。速度控制為主。輔助伺服系統(tǒng)用在各類加工中心或多功能輔助伺服系統(tǒng)用在各類加工中心或多功能數(shù)控機(jī)床中，用來(lái)控制刀庫(kù)、料庫(kù)等輔助數(shù)控機(jī)床中，用來(lái)控制刀庫(kù)、料庫(kù)等輔助系統(tǒng)，一般多采用簡(jiǎn)易的位置控制。系統(tǒng)，一般多采用簡(jiǎn)易的位置控制。 2.2.數(shù)控機(jī)床伺服系統(tǒng)的分類數(shù)控機(jī)床伺服系統(tǒng)的分類1 1）精度高）精度高 伺服系統(tǒng)的精度是指輸出量能復(fù)現(xiàn)輸入量的精確伺服系統(tǒng)的精度是指輸出量能復(fù)現(xiàn)輸入量的精確程度。包括定位精度和輪廓加工精度。程度。包括定位精度和輪廓加工精度。2 2）穩(wěn)

58、定性好）穩(wěn)定性好 穩(wěn)定是指系統(tǒng)在給定輸入或外界干擾作用下，能穩(wěn)定是指系統(tǒng)在給定輸入或外界干擾作用下，能在短暫的調(diào)節(jié)過(guò)程后，達(dá)到新的或者恢復(fù)到原來(lái)在短暫的調(diào)節(jié)過(guò)程后，達(dá)到新的或者恢復(fù)到原來(lái)的平衡狀態(tài)。直接影響數(shù)控加工的精度和表面粗的平衡狀態(tài)。直接影響數(shù)控加工的精度和表面粗糙度。糙度。3.3.數(shù)控機(jī)床對(duì)伺服系統(tǒng)的基本要求數(shù)控機(jī)床對(duì)伺服系統(tǒng)的基本要求3 3）快速響應(yīng)）快速響應(yīng) 快速響應(yīng)是伺服系統(tǒng)動(dòng)態(tài)品質(zhì)的重要指標(biāo)，它反快速響應(yīng)是伺服系統(tǒng)動(dòng)態(tài)品質(zhì)的重要指標(biāo)，它反映了系統(tǒng)的跟蹤精度。映了系統(tǒng)的跟蹤精度。4 4）調(diào)速范圍寬）調(diào)速范圍寬 調(diào)速范圍是指生產(chǎn)機(jī)械要求伺服系統(tǒng)能提供的最調(diào)速范圍是指生產(chǎn)機(jī)械要求伺服

59、系統(tǒng)能提供的最高轉(zhuǎn)速和最低轉(zhuǎn)速之比。高轉(zhuǎn)速和最低轉(zhuǎn)速之比。0 024m / min24m / min。3.3.數(shù)控機(jī)床對(duì)伺服系統(tǒng)的基本要求數(shù)控機(jī)床對(duì)伺服系統(tǒng)的基本要求5 5）低速大轉(zhuǎn)矩）低速大轉(zhuǎn)矩 進(jìn)給坐標(biāo)的伺服控制屬于恒轉(zhuǎn)矩控制，在整個(gè)速進(jìn)給坐標(biāo)的伺服控制屬于恒轉(zhuǎn)矩控制，在整個(gè)速度范圍內(nèi)都要保持這個(gè)轉(zhuǎn)矩；主軸坐標(biāo)的伺服控度范圍內(nèi)都要保持這個(gè)轉(zhuǎn)矩；主軸坐標(biāo)的伺服控制在低速時(shí)為恒轉(zhuǎn)矩控制，能提供較大轉(zhuǎn)矩。在制在低速時(shí)為恒轉(zhuǎn)矩控制，能提供較大轉(zhuǎn)矩。在高速時(shí)為恒功率控制，具有足夠大的輸出功率。高速時(shí)為恒功率控制，具有足夠大的輸出功率。3.3.數(shù)控機(jī)床對(duì)伺服系統(tǒng)的基本要求數(shù)控機(jī)床對(duì)伺服系統(tǒng)的基本要求第

60、二節(jié)第二節(jié) 步進(jìn)電機(jī)及其驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)及其驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)是一種將電脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的步進(jìn)電機(jī)是一種將電脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的角位移或線位移的控制電機(jī)。角位移或線位移的控制電機(jī)。步進(jìn)電機(jī)的角位移步進(jìn)電機(jī)的角位移( (或線位移或線位移) )取決于脈沖數(shù)取決于脈沖數(shù)，轉(zhuǎn)速取決于脈沖頻率，旋轉(zhuǎn)（或移動(dòng)）的，轉(zhuǎn)速取決于脈沖頻率，旋轉(zhuǎn)（或移動(dòng)）的方向取決于分配脈沖的相序。方向取決于分配脈沖的相序。步進(jìn)電機(jī)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是步進(jìn)形式的，故稱為步進(jìn)電機(jī)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是步進(jìn)形式的，故稱為步進(jìn)電機(jī)。步進(jìn)電機(jī)。2 2）步進(jìn)電機(jī)的工作方式）步進(jìn)電機(jī)的工作方式 主要由定子和轉(zhuǎn)子組成主要由定子和轉(zhuǎn)子組成。3 3 ）反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)的結(jié)構(gòu)