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1、呵疾 瘩 树 翻?数控机床电气控制?讲座第四章数控机床进给驱动系统华中数控股份有限公司开发部郑小年陈吉红(接上期)4.5 位置检测元件 4.5.1 数控系统位置检测元件的要求及分类位置检测元件是闭环(半闭环 闭环 混合闭环)进给伺服系统中重要的组成部分,它检测机床工作台的位移 伺服电动机转子的角位移和速度!将信号反馈到伺服驱动装置或数控装置,和预先给定的理想值相比较,得到的差值用于实现位置闭环控制和速度闭环控制!检测元件通常利用光或磁的原理完成对位置或速度的检测!检测元件的精度一般用分辨率表示,分辨率是检测元件所能正确检测的最小数量单位,它由检测元件本身的品质以及测量电路决定!在数控装置位置检
2、测接 口电路 中常对反馈信号进 行倍频处理,以进一步提高测量精度!位置检测元件一般也可 以用于速度测量,位置检 测和速度检 测可 以采用各 自独立的检测元件,例如速度检测采用测速发电机,位置检测采用光电编码器;也可 以共用一个检测元件,例如都用光电编码器!(1)对检测元件的要求(a)寿命长,可靠性要高,抗干扰能力强;(b)满足精度 速度和测量范围的要求!分辨率通常要求在 0.00 1 0.O lm m之间或更小,快速移动速度达到每分钟数十米,旋转速度达到250 0 r/m i n 以上;(c)使用维护方便,适合机床的工作环境;(d)易于实现高速的动态测量和处理,易于 实现 自动化;(e)成本低
3、!不同类型的数控机床对检测元件的精度与速度的要求不同!一般来说,对于大型数控机 床以满足速度要求 为主,而对于中小型和高精度数控机床以满足精度要求为主!一般要求测量元件的分辨率比加工精度高一个数量级!(2)检测元件的分类(a)直接测量和间接测量测量传感器按形状可分为直线型和回转型!若测量传感器所测量的指标就是所 要求 的指 标,即直线 型传感器测量直线位移,回转型传感器测量角位移,则该测量方式为直接测量!典型的直接测量装置 有光栅 编码器 等!若回转传感器测量的角位移只是中间量,由它再推算出与之对应的工作台直线位移,那么该测量方式为间接测量,其测量精度取决于测量装置和机床传动链两者的精度!典型
4、的间接测量装置有码盘 旋转变压器!(匕)增量式测量和绝对式测量按测量装置编码方式可分 为增量式测量和绝对式测量!增量式测量的特点是只测量位移增量,即工作台每移 动一个 基本长度单 位,测量 装置便发 出一个 测量信号,此 信号通 常是脉冲形式!典型的增量式测量装置为光栅和增量式光电码盘!绝对式测量的特点是被测的任一点的位置都由一个固定的零点算起,每一测量点都有一对应的测量值,常 以数据形式表示!典型的绝对式测量装置为接触式码盘及绝对式光电码盘!(c)接触式测量和非接触式测量接触式测量的测量传感器与被测对象间存在着机械联系,因此机床本身 的变形 振动等 因素会对测量 产生一定 的影响!典型 的接
5、触式测量 装置有光栅 接触式码盘!非接触式测量传感器与测量对 象是分离的,不发生机械联系!典型的非20 1 0智能检测与运动控制会议论文 13 7暇地炙扣/一如n.I 盯该.讲 座接触式测量装置有双频激光干涉仪 光 电式码盘!(d)数字式测量和模拟式测量数字式测 量以量化后的数字形式表示被测的量!数字式测量的特点是测量装置简单,信号抗干扰能力强,且便于显示处理,典型的数字式测量装置有光电码盘 接触式码盘 光栅等!模拟式测量是被测 的量 用连续的变量表示!如用电压 相位的变化来表示!典型的模拟式测量装置有旋转变压器等!数控机床上用到的检测装置有包括光电编码器 旋转变压器 感应同步器 光栅 磁栅尺
6、等上十种!下面着重介绍最常用的增量式光电编码器以及绝对式光电编码器 光栅和旋转变压器四种检测元件!光栅的分辨率一般要优于光电编码器,其次是旋转变压器!4.5.2 增量式光电编码器光电编码器利用光电原理把机械角位移变换成电脉冲信号,是数控机床最常用的位置检测元件!光电编码器按输出信号与对应位置的关系,通常分为增量式光电编码器 绝对式光电编码器和混合式光电编码器!量转向,光栏板的两个狭缝距离应为m 士l/4:(T 为码盘两个狭缝之间的距离即节距,m为任意整数),这样两个光敏元件的输(a)(b)图4.37是绝对式光电编码器#门门图4.36增最式光电码盘测量装置图 4.36 为增l 式光电编码器工作原
7、理示意图,它由光源5 聚光镜6 光电码盘4 光栏板7 光敏元件8和信号处理电路组成!当光电码盘随工作轴一起转动 时,光源通过聚光镜,透过光电码盘和光栏板形成忽明忽暗的光信号,光敏元件把光信号转换成电信号,然后通过信号处理电路的整形 放大 分频 计数 译码后输出或显示!为了测出信号(分别称为A 信号和B 信号)相差7 T/2相位,将输出信号送入鉴相电路,即可判断码盘的旋转方向!光电式增量编码器的测量精度取决于它所能分辨的最小角度a(分辨角或分辨率),而这与码盘圆周内所分狭缝的条数有关!a=360/狭缝数由于光电式脉冲编码器每转过一个分辨角就发出一个脉冲信号,因此根据脉冲数 目可得出工作轴的回转角
8、度,由传动比换算出直线位移距离;根据脉冲频率可得工作轴的转速;根据光栏板上两个狭缝中信号的相位先后,可判断光电码盘的正 反转!此外,在光电编码器的内圈还增加一条透光条纹,每转产生一个零位脉冲信号!在进给电动机所用的编码器上,零位脉冲用于精确确定机床的参考点,而在主轴电动机上,则可用于主轴准停以及螺纹加工等!增量式光电编码器输出信号的种类有差动输出 电平输出 集电极(O C 门)输出等!差动信号传输因抗干扰能力强而得到广泛的采用!数控装置的接口电路通常会对接收到的增量式光电编码器差动信号作四倍频处理,以提高检测精度!进给电动机常用增量式光电编码器的分辨率有2000p/r 2024p/r 2500
9、p/r等!目前,光电编码器每转可发出数万至数百万个方波信号,因此可满足高精度位置检测的需要!光电编码器的安装有两种形式,一种是安装在伺服电机的非输出轴端称为内装式编码器,用于半闭环控制;另一种是 安装在传动链 末端,称为外置式编码器,用于闭环控制!编码器安装要保证连接部位可靠 不松动,否则会影响位置检测精度,引起进给运动不稳定,机 床产生振动!4.5.3 绝对式光电编码器绝对式光电编码器的光盘上有透光和不透光的编码图案,编码方式可以有二进制编码 二进制循环编码 二至十进制编码等!绝对式光电编码器通过读取编码盘上的编码图案来确定位置!图 4.37(a)是绝对式光电编码器的编码盘原理示意图,图 4
10、.3 7(b)是结构图!图 4.3 7(b)中,码盘上有四圈码道!所谓码道就是码盘上的同心圆!按照二进制分布规律,把每圈码道加工成透明和不透明相间的形式!码盘的一侧安装光源,另一侧安装一排径向排列的光管,每个光电管对准一条码道!当光源照射码盘时,如果是透明区,则光线被光电管接受,并转变成电信号,输出信号为1%;如果是不透明区,光电管接受不到光线,输出信号为0%!被测工作轴带动码盘旋转时,光电管输出的信息就代表了轴的对应位置,即绝对位置!绝对式光电编码器大多采用格雷码编盘,格雷码数码见表4.4!格雷码的特点是每一相邻数码之间仅改变一位二进数,这样,即使制作和安装不十分准确,产生的误差最多也只是最
11、低位的一位数!四位二进制码盘能分辨的最小角度(分辨率)为!=黔=:2.5&2 呼码道越多,分辨率越小!目前,码盘码道可 做到十八 条,能分 辨的最 小角 13 8Se r v o C ontrol裂 祠 瘫翻 多 一 咖年!月.表4.4编码盘的数码表引线组子子定转绕国劝.哪理哪曰.甲卿.圈.姻皿 幽机 座00以 均?加 拟 0a侧犯11 拟)I Z a0 0 10加 112 3 a0 011加 103 4 a0 1 0 00 1 1 04 5 a0 1 0 10 11 15 6 a0 1100 1016 7 a0 lll.0 1的7 8 al仪X U 0 0一8 9 al呱 11 1 0 19
12、 10 a10 10111110!l a10 1 1互 11 0111 2al l 册m l ol Z 13 a11011 0 11131 4a川 01的11 41 5以U n一1(拟)15度 a=360 /218二 0.0014 绝对式光电编码器转过的圈数则由R A M 保存,断电后由后备电池供电,保证机床的位置即使断电或断电后又移动过也能够正确的记录下来!因此采用绝 对式 光电编码 器进给 电动机的数控系统只要出厂时建立过机床坐标系,则以后就不用再做回参考点的操作,而保证机床坐标系一直有效!绝对式光电编码器与进给驱动装置或数控装置通常采用通讯的方式,反馈位置信息!4.5.4 旋转变压器旋转
13、变压器是利用电磁感应原理的一种模拟式角度测量元件,它的输出电压与转子的角位移有固定的函数关系!旋转变压器一般用于精度要求不高的机床,其特点是坚固 耐热和耐冲击,抗振性好!旋转变压器分为有刷和无刷两种,目前数控机床中常用的是无刷旋转变压器!旋转变压器又分为单极和多极两种形式,单极型的定子和转子各有一对磁极,多极型有多对磁极!(l)旋转变压器的工作原理旋转变压器的工作原理和普通变压器基 本相似,区别在于普通 变压器的一 次 二次绕组是相对固定的,所 以输 出电压 和输入 电压之 比是 常数,而励磁线圈检测线圈面面面面面面 面2 2 2气 气气 4 4 4,一旋变定子;2 一旋变转子3一丰 禺 合变
14、压器定子 4一拐合变压器转子图4.38无刷旋转变压器工作原理图率R Z人图 4.39三相旋转变压器绕组示意图旋 转变压器 的一次 二次绕组则 随转子的角位移发生相对位置的改变!因而其输出电压的大小也随之变化!图4.38无刷旋转变压器工作原理图!在图 4.3 9 中,如果转子绕组与定子绕组互相垂直,即转子的偏转角为零 时,则转子 绕组感应 电压为 零!如果转子绕 组自垂直位置偏转一个角度 e 时,转子绕 组中产 生的感应电势为e=k鱿 5in o=人 鱿 刀 Sin o tsin 口式中k 一一变压器电压祸合系数;气(励磁电压的幅值;!一一励磁 电压 的角频率;日 一一转子绕组轴线的偏转 角;U
15、,(定子绕组励磁电压定 子绕组 平行,即偏转 角度 为 e=90 时,转子绕组中的感应电动势最大,其值为:e=大 乙 侃 5in)t通常使用 的是正弦余弦旋转 变压器,其 定子和转 子绕组 中各 有互相 垂直的两个绕组!如果用两个相位差为90 的励磁电压分别加在两个定子绕组上 励磁电压的公式为:鱿 二气 5in o t姚=气 eoso r则 认和 姚在转子绕组上产生的感应电动势分别 为e:=左 气了 5in o t s in 夕e 2=k呱eos t eos 口由于感应电压是关于转子转 角 e的正弦和余弦函数,所 以称为正弦余弦变压器!根据定子两个绕组励磁电压的幅度 频率 相位特征的不同应用迭
16、加原理,正弦余弦变压器可以工作在鉴相和鉴 幅两种 工作方式下!(a)鉴相工作方式两个定子绕组励磁电压 同幅 同频但相位相差90 !则转子中感应电压为两个绕组的迭加:=e,+eZ=k 叽 51n 0 tsin 夕沪 k气 cos0 t c os 夕橄 认 了(sin o t s in e 子 c o so t c o s夕)二 k呱cos(!t子8)若转子逆向旋转则转子感应电压为 k认,eos(!t一口)可见,只要检测出转子输出电压的相位角,就可以知道转子的转角!(b)鉴幅工作方式两个 定子 绕组励 磁 电压 同频 同相位但幅值不 同,分别为鱿 一认,5in o t姚 一认二 5in t其 中幅
17、值分别是正 余弦函数:鱿 用=气 5in o t悦 二=呱 eoso t则转子 中迭加 的感应 电压 为e=e;+气=k认 5in 口 子 k姚eos o=k几 (5in asin o 子 eosa eos夕 )5in o t=左 乙 侃 Cos(a 一夕)sin t若转子逆向旋转则转子感应电压为k练eos(a 子夕 )5in o t可见,只要 检测 出转 子输 出电压的幅值即 k呱co s(a 一夕)一 转子顺向20 1 0 智能检测与运动控制会议论文139颤 娜峨灯盯嘴.讲座或k 气cos(a 子夕)一 转子逆向,就可以知道转子的偏转角8 值!4.5.5 光栅(l)光栅的种类与特点光栅利用
18、光 的透射 衍射原理,通过光敏元件测量莫尔条纹移动的数量来测量机床工作台的位移量!一般用于机床数控系统的闭环控制!光栅主要由标尺光栅和光栅读数头两部分组成!通常,标尺光栅固定在机床运动部件上(如工作台或丝杠上),光栅读数头产生相对移动!从位移量的测量种类看,光栅分为直线光栅和圆光栅!直线光栅用于测量直线位移量,如机床的X Y Z U V W 等直线轴的闭环控制;圆光栅则用于旋转位移量的测量,如机床A B C 等回转轴的闭环控制!从光信号的获取原理看,光栅分为玻璃透射光栅和金属反射光栅!玻璃透射光栅,是在透明玻璃片刻制或腐蚀出一系列平行等间隔的密集线纹(对于圆光栅则是向心线纹),利用光的透射现象
19、形成光栅!透射光栅的特点是:光源可 以垂直 入射,因此信 号幅度大,读数头结构比较简单;刻线密度较大,分辨率高!金属反射 光栅一般 在不透 明的金属材料上刻线纹,利用光的全反射或漫反射形成光栅!金属反射光栅的特点是:标尺光栅的线膨胀系数很容易与机床材料一致;易于接长或制成整根的长光栅;不易碰碎;分辨率比玻璃透射光栅低!另外,光栅输 出信号也有两种形式:一种是T T L 电平脉冲信号!另一种是电压或电流正 弦信 号!光栅安装在机 床上,容易受到油雾 冷却液污染,造成信号丢失,影响位置控制精度,所以对光栅要经常维护,保持光栅的清洁!另外特别是对于玻璃透 射光栅 要防止振动 和敲击,以免损坏光栅!下
20、面以透射光栅为例介绍光栅的工作原理!(2)透射光栅的工作原理分辨率=栅距/n倍频细分数除了4 以外还有10 20甚至到50,100倍频细分,可以使分辨率达到很高的等级,应用于精密的数控机床!(3)莫尔条纹的原理图 4.40透射光栅测量系统工作原理示意图透射光栅测量系统原理如图 4.4 0所示,它由光源 透镜 标尺光栅 指示光栅 光敏元件和信号处理电路组成!信号处理电路又包括放大 整型和鉴向倍频等!通常情况下,标尺光栅与工作台装在一起随工作台移动外,光源 透镜 指示光栅 光敏元件和信号处理电路均装在一个壳体内,做成一个单独部件固定在机床上,这个部件称为光栅读数头,其作用是将莫尔条纹的信号转换成所
21、需的电脉冲信号!当标尺光栅随工作台一起移动时,光源通过聚光镜,透过标尺光栅和指示光栅形成忽明忽暗的莫尔条纹光信号,光敏元件把光信号转换成电信号,然后通过信号处理电路的放大 整形 鉴相倍频后输 出或显示!为了测量转向,至少要放置两个光敏元件,两者相距1/4 莫尔条纹节距,这样莫尔条纹移动时,将会得到两路相位相差 7 T/2 的波形,将输出信号送入鉴向电路,即可判断移动方 向!为了提高光栅的分辨率,通常还用倍频的方法细分!以4 倍频细分为例,就是从莫尔条纹原来每个脉冲信号,变为在0 二/2 二 3 二/2 都有脉冲输出,从而使精度提高了4 倍!若光栅栅距 0.o lm m,则工作台每移动0.002
22、5m m,就会 送出一个脉冲,即分辨率 为 0.0025m m!由此可见,光栅尺测量系统的分辨率不仅取决于光栅尺的栅距,而且取决于鉴相倍频的倍数n,即图4.4,是莫尔条纹形成原理光栅读数是利用莫 尔条纹 的形成原理进行的!图 4.4 1 是莫尔条纹形成原理 图!将 指标光 栅和标尺光 栅叠合在一起,中间保持 0.0 1一0.lm m 的间隙,并且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 6,如图所示!当光源照射光栅时,在 a 一 a线上,两块光栅的线纹彼 此重合,形成一条横向透光亮带;在b 一b 线上,两块光栅的线纹彼此错开,形成一条不透光的暗带!这些横向明暗相间出现的亮带和暗带就是
23、莫尔条纹!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,两光栅线纹夹角为 e,则它们之间的几何关 系为B 二WZs i n(elZ)因为夹角e 很小,所以可取s i n(8/2)二e/2,故上式可改写成B=里8由上式可见,e 越小,则B 越大,相当于把栅距W 扩大 了1/e 倍后,转化为莫尔条纹!例如:栅距 w=0.o lm m,夹角 e=0.00 l rad,则莫尔条纹的间距 140S er v o C ontrol响呼 峋二神漪 吟 貂B 等10m m,扩大了1000倍!两块光栅每相对移动一个栅距,则光栅某一固定点的光强按明一一暗一一明规律变化一个周期,即莫尔条纹移
24、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!4.6 数控机床的进给传动系统进给传动系统是将电动机的运转(通常为旋转)转换为机床工作台直接的进给运动的整个机械传动链,被加工工件的最终坐标位置精度和轮廓精度都与其传动结构的几何精度 传动精度 灵敏度和稳定性密切相关!可以说,影响整个进给系统精度的因素除了进给驱动装置和电动机外,也很大程度地取决于机械传动机构!机床典 型的进给传动系统如图4.4 2所示!早期的数控机床一般采用上图中(a)所示的传动方式,目前广泛采用的是(b)(c)所示的传动方式,对于高速数控机床则主要
25、采用(c)的方式,只有少数高档的高速高精数控机床才采用(d)的方式!可见,数控机床进给系统在没有 实现直线 电动机伺服驱动方式时,机械传动机构还是必不可少的!它主要包括减速装置 滚珠丝杠螺母副 导轨及其相应的支承 联结部件等,数控机床对进给传动系统主要的要求有三点:稳定可靠 动态响应(灵敏度)特性好 传动精度(包括动态误差 稳态误差 和静态误差)高!为了保证以上要求,在进给传动系统中主要采取如下措施:采用低摩擦的传动,如滚珠丝杠 滚动导轨 贴塑导轨静压导轨等;选用合适的传动比!既能提高机床分辨率,又使工作台能更快跟踪指令,同时可以减小电动机的惯量负载;缩短传动链,采用合理的预紧和支承 以提高传
26、动系统的刚度;尽量消除传动间隙,提高位置精度,如采用能消除间隙的联轴器,提高滚珠丝杠精度等级等!下面对传动系统主要的三个组成部分作简要的介绍!(l)减速(变速)机构有少数机床,也用此实现升速,主要用于负载惯量较小,对速度有较高要求的场合!进给系统采用减速机构,是为了使丝杠 工作台的惯量在系统中占有较小的比重,以实现惯量 匹配;同时可使高转速低转矩的伺服驱动装置的输出变为低转速大扭矩,以适应驱动执行件的需要;另外,也为便于机械结构位置的布局所考虑,对于没有电子齿轮功能的C N C 也便于归算所需的脉冲当量!但同 时应 看到在进 给伺服系统的机 械结构 中增加齿轮传 动副,也会带来一些弊端,即也会
27、增大系统出现故障的概率!如增大了机械传动的噪声;由于传动环节增多,加大了传动间隙,从而使精度降低;或使伺服系统产生振 荡而 不稳 定;还会 增大机械动 态响应时 间造 成反应滞 后等!因此要 尽 1 1 11 (a)齿轮减速十 滚珠丝杠传动(c)同步齿形带十 滚珠丝杠传动剧 赫潺私(c)电动机滚珠丝杠直联传动(c)直线电动机图4.42进给传动系统量减 少减速机 构环节,一旦 使用也应尽量消除传动副的间隙!如图 4.42所示,减速机构一般采用齿轮和同步齿形带两种,由于同步齿形带具有传动平稳,噪音低,冲击小,并且也可以满足大负荷切 削的要 求,因此采用比较广泛!同步齿形带需要定期检查,对于垂向升降
28、的轴,若没有平衡机构,仅靠电动机的抱闸制动,采用同步齿形带时则尤其要注意定期检查!电动机和滚珠丝杠直联可以有效地提高进给系统的动态特性,减小传动误差,提高最高快移速度,但对电动机的负载能力要求比较高,还需要注意惯匹配的问题,适合于高速 高精加工的数控机床,而不适合粗加工和半精加工!电动机联轴器通常有弹性联轴器 热涨式联轴器 键槽式联轴器 销式联轴器等形式!由于后两种要求对电动机轴进行加工,可能会影响电动机的精度和破坏光电编码器,而热涨式联轴器安装和拆卸比较麻烦,因此,目前数控机床普遍采用弹性联轴器,在一些负荷比较大的场合会采用热涨式联轴器!(2)滚珠丝杠螺母副在数控机床的进给传动链中,将旋 转
29、 运动 转 换 为直线 运 动 的方 法很多,但滚珠 丝杠螺母 副传动用得 最广泛,这是由滚珠丝杠螺母副本身的诸多优点所决定的!它的结构特点是在具有螺旋槽的丝杠螺母间装有滚珠作为中间传动元件,以减少摩擦!它由丝杠,螺母,滚珠和反向器等组成!丝杠和螺母上都加工有圆弧形的螺旋槽,它们闭合形成螺旋滚道,螺旋滚道与回程引导装置共同组成一个循环闭合的回路管道,丝杠与螺母相对运动时,滚珠在次回路管道内循环滚动!滚珠丝杠副的优点是摩擦系数小(0.002 一 0.005)传动效率高(0.90-0.9 6),所需传动转矩小;灵敏度高,传动平稳,不易产生爬行,随动精度和定位精度高;磨损小,寿命长,精度稳定;可20
30、 1 0智能检测与运动控制会议论文 14 1.1簇 盆#簇 T几!1.拍 讲 座通过预紧和间隙消除措施提高周向刚度和反向精度;运动具有可逆行即丝杠螺母不能自锁,因此用作升降传动机构时需要 附加制动机构或重量平衡机构!(3)导轨导轨用来支承和引导运动部件沿着直线或圆周方向准确运动,分为与支承件连成一体固定不动的静导轨和与运动部件连成一体的动导轨!导轨是机床进给传动系统的基本结构要素之一!从机械结构的角度来说,机床的加工精度 承载能力和使用寿命很大程度上决定于机床导轨的产品质量,导轨对进给驱动系统的性能也有很大的影响!在数控机床上,对导轨的要求则更高!如高速进给时不振动;低速进给时不爬行;有高的灵
31、敏度;能在重负载下,长期连续工作;耐磨性高;精度保持性好等要求都是数控机床的导轨所必须满足的!按动导轨的运动轨迹导轨可分为直线运动导轨和圆周运动导轨;按导轨工作面的摩擦性质导轨可分为滑动导轨 滚动导轨和静压导轨!滑动导轨又可分为普通滑动导轨和贴塑滑动导轨!前者是金属与金属相摩擦,摩擦系数大,一般在普通机床上使用!后者简称贴塑导轨,是塑料与金属相摩擦,导轨的滑动性能而静压导轨根据介质的不同又可分为液压导轨和气压导轨!数控机床所用的导轨,从其类型上看,用得最广泛的是贴塑滑动导轨 滚动导轨和静压导轨!目前,中 小型数控机床多采用贴塑导轨(请参阅第一章),若要求高速移动,例如超过 1 0 m/m in
32、,则采用滚动导轨!静压导轨多应用于大型 重型数控机床上!习题及思考题什么是进给驱动系统?该系统由哪几部分组成?它的的特点是什么?什 么是 开环 控制和 闭环控制?采用模拟指令 接 口的进给驱动装置如何构成闭环控制?环形脉冲分配器的作用是什么?三相步进电动机的单三拍控制和六拍控制如何分配脉冲?步进电动机的硬件环形脉冲分配器和软件环形脉冲分配器各有何特点?试说明步进电动机的工作原理!步进电动机三相绕组有一相断电能否运转?已知五相步进电动机转子齿数为4,请分别计算步进电动机5 拍运行和10 拍运行时的步距角!步进电动机为何有共振现象?试说明步进电动机驱动装置是如何实现细分功能的!与直流电动机相比,交
33、流伺服电动机有哪些优点?试说明永磁同步交流伺服电动机的工作原理!试说明矢量控制的原理!进给驱动装置主要有哪些指令接口类型?进给驱动装置及 电动机 的选型需要注意哪些内容?在进给系统 中,常用的位置检测元件有哪几种?各有什么特点?说明增量式光 电编 码器 与绝对 式光电编码 器的相 同点与不同点!试述光栅尺莫尔条纹 的形成与特 点!数控机床对进给传动系统的要求是什 么?它主要包括哪几部分?各自的作用是什么?(未完待续)(上接第 119页)表2误差E 与变动e 之容许值表螺纹长以 上土E士E士Ee士Ee士Ee士 Een 袄0I J,)门J 伟j,),乙,)峙 月.人).二)U O 八,.玉).二,
34、矛,户 3.50,?,),),了n,)J I4 6.1.)1.n?2,),乙 1 0 1 0 1 28,)内?1.山1.)J)U.且J)人,产O 凡 n 1 1山.二).上 3 154 0 05 0 0以 下 3 154 0 05 0 06 3 0 3.596目中,主要协 助客户对 原手动机构 进行了自动化改进,实现了客户的预期要求;同时对滚珠丝杠的选型 计算进行 了详细分析,选择了合 适的产 品!通过此 次结构改 型成功,客 户在后续的常规机型上,将参考本案全部更换为滚珠丝杠传动的 自动化操 作结构!相 信 随 着 国 内 自动化 水 平 的提高,滚珠 丝杠这种高 端传动产 品将会被 越来越多的应 用到各行业,进一 步满足客户对高速 高精的需求!参考文献 l 滚珠丝杠的选择与应用(?现代零部件?2创又.2 2#2 高速滚珠丝杠副综合性能测试系统开发与应用,网络百度文库,201 0.5.2 2 14 2S er v o C ontr o l