数控机床进给运动的控制课件.ppt

2）鉴幅型 在鉴幅型系统中，激磁电压是频率、相位相同，幅值不同的交变电压：  Us= Um sinθ1sinωt  Uc = Um cosθ1sinωt  θ1= π x2 ／τ（ x2是指令位移值）  则定尺绕组上总输出的感应电动势为 e = Us+ Uc=KUscosθ1－KUcsinθ1  =KUm sin（θ1－θ）sinωt结论：只要能测出Us与Uc相位差θ1 ，就可求得滑尺与定尺 相对位移量 x 。 四、直线感应同步器 几点说明： 感应同步器的测量周期为其绕组的节距2τ（2mm） 感应同步器的测量精度取决于测量电路对输出感应电压的细分精度。 现在商品化的感应同步器的输出大多是脉冲量，使其能方便 地采用现代的数字处理技术 用途： 长感应同步器目前被广泛地应用于大位移静态与动态测量中，例如用于三坐标测量机、程控数控机床及高精度重型机床及加工中测量装置等。圆感应同步器则被广泛地用于机床和仪器的转台以及各种回转伺服控制系统中。 四、直线感应同步器 感应同步器的优点是： ①具有较高的精度与分辨力。其测量精度首先取决于印制电路绕组的加工精度，温度变化对其测量精度影响不大。感应同步器是由许多节距同时参加工作，多节距的误差平均效应减小了局部误差的影响。 ②抗干扰能力强。感应同步器在一个节距内是一个绝对测量装置，在任何时间内都可以给出仅与位置相对应的单值电压信号，因而瞬时作用的偶然干扰信号在其消失后不再有影响。平面绕组的阻抗很小，受外界干扰电场的影响很小。 四、直线感应同步器 感应同步器的优点（续） ③使用寿命长，维护简单。定尺和滑尺，定子和转子互不接触，没有摩擦、磨损，所以使用寿命很长。它不怕油污、灰尘和冲击振动的影响，不需要经常清扫。但需装设防护罩，防止铁屑进入其气隙。 ④可以作长距离位移测量。可以根据测量长度的需要，将若干根定尺拼接。拼接后总长度的精度可保持（或稍低于）单个定尺的精度。目前几米到几十米的大型机床工作台位移的直线测量，大多采用感应同步器来实现。⑤工艺性好，成本较低，便于复制和成批生产。 四、直线感应同步器 第四节 直流、交流伺服驱动装置 一、直流伺服驱动装置 1、直流电动机的工作原理 其中Ma=（Jm+Jt）.n/T×1.02×10ˉ2 Ma ---电机启动加速力矩（N.m）  Jm、Jt---电机自身惯量与负载惯量(Kg.cm.s2)  n---电机所需达到的转速（r/min）  T---电机升速时间（s） 其中Mf=[μ（W+G）h)/(2πηi)×10ˉ2 Mf---折算至电机轴上的摩擦转矩（N.m）  μ---摩擦系数  η---传递效率 基中M0=(Fp0.h)（1-η02）/(2πηi)×10ˉ2  M0---附加磨擦力矩（N.m）  Fp0—滚珠丝杠预加负荷，一般取进给牵引力的1/3(N) η0---滚珠丝杠未预紧时的传动效率,一般≥0.9 四、步进电动机的选择 第三节 位置检测装置 一、概述 1、组成： 位置测量装置是由检测元件（传感器）和信号处理装置组成的。 2、作用： 实时测量执行部件的位移和速度信号，并变换成位置控制单元所要求的信号形式，将运动部件现实位置反馈到位置控制单元，以实施闭环控制。 分辨率：所能测量的最小位移量。 3、数控系统中的检测装置分为位移、速度和电流三种类型。 一、概述 4、直接测量和间接测量 位置传感器有直线式和旋转式两大类。若位置传感器所测量的对象就是被测量本身，即用直线式传感器测直线位移，用旋转式传感器测角位移，则该测量方式为直接测量。 若旋转式位置传感器测量的回转运动只是中间值，再由它推算出与之关联的移动部件的直线位移，则该测量方式为间接测量。 5、要求 在机床工作台移动范围内，能满足精度和速度的要求。 可靠，抗干扰性强、使用维护方便、成本低等。 间接测量示例 工作台 丝杠 编码器 步进电机 一、概述 直接测量示例 一、概述 光栅 二、光电编码器 1、简介： 光电编码器是一种回转式数字测量元件，通常装在被检测轴上，随被测轴一起转动，可将被测轴的角位移转换为增量脉冲形式或绝对式的代码形式。 转轴 码盘及狭缝 光敏元件 批示光栅及辨向用的A、B狭缝 光源 AB C 零位标志 二、光电编码器 2、工作原理 光电编码器的指示光栅上有A组与B组两组狭缝，彼此错开1/4节距，两组狭缝相对应的