数控技术总复习思考题.ppt

1、第1章 绪 论,课程内容,第1章 绪论 第2章 数控系统的加工控制原理 第3章 数控机床编程基础 第4章 计算机数控装置 第5章 数控机床伺服驱动系统 第6章 数控机床测量反馈系统,第1章 绪 论,第1章 概论,数控技术的基本概念 数控机床的组成及工作原理 数控机床的分类 数控机床的加工特点,1.1 数控技术的基本概念,1.什么是机床？ 2.何谓数控技术？P171 3.何谓数控机床？ 4.数控技术和其它学科、概念之间的关系？,数控技术（Numerical Control） 数字控制是一种自动控制技术，是用数字化信号对机械的运动及其加工过程进行控制的一种方法。 数控技术是根据设计和工艺要求，用计

2、算机对产品加工过程进行数字化信息处理与控制，达到生产自动化、提高综合效益的一门技术。 数控机床（NC Machine） 数控机床就是采用了数控技术的机床，或装备了数控系统的机床。国际信息处理联盟(IFIP-International Federation of Information Processing)第五技术委员会对数控机床的定义是:数控机床是一个装有程序控制系统的机床，该系统能够逻辑地处理具有使用号码或其他符号编码指令规定的程序。即数控机床是采用了数控技术的机床或装备了数控装置的机床。,1.1 数控技术的基本概念,计算机数控系统 （Computerized Numerical Cont

3、rol SystemCNC） 计算机数控系统由装有数控系统程序的专用计算机、输入输出设备、可编程序控制器（PLC）、存储器、主轴驱动及进给驱动装置等部分组成，它能逻辑地处理输入到系统中具有特定代码的程序，并将其译码，从而使机床运动并加工零件。 数控加工 根据零件图样及工艺要求等原始条件编制零件数控加工程序，输入数控系统，控制数控机床中刀具与工件的相对运动，从而完成零件的加工。,数控机床的组成,1.2 机床数控机床的组成,各部分作用？,CNC机床的组成和工作原理,CNC装置 控制软件 (软件功能) 硬件电路 (硬件功能),主轴 伺服单元,主轴 驱动装置,可编程 控制器,进给伺服单元,进给 驱动装

4、置,测量装置(位置速度),程 序,操作面板,输入输出设备,机 床,M.S.T辅助指令信号,主轴电机,主轴动作,完成进给动作,PLC,完成开关动作,伺服驱动系统,进给电机 电机,信号转换放大,机床数控技术由机床机械技术、数控系统和外围技术组成。,机床数控技术,CPU,RAM,ROM,接口,控制软件,顺序程序,硬件,软件,伺服系统,电机,控制系统,驱动系统,测量反馈系统,机械技术,数控系统,外围技术,基础件,配套件,床 身,立 柱,工作台,刀架,刀库,丝杠,导轨,工具系统,编程技术,管理技术,机床数控技术的组成,数控机床的工作原理,数控加工过程,零 件 图 纸,工艺分析,数值计算,编制并输入程序,

5、安装工件,对刀试切,加工检验,1.3 数控机床的分类,1、按运动控制的特点分类 2、按伺服系统的类型分类 3、按工艺方法分类 4、按功能水平分类,高档 中档 低档,金属切削类数控机床 金属成型类及特种加工类数控机床,开环控制的数控机床 闭环控制的数控机床 半闭环控制的数控机床,点位控制数控机床 直线控制数控机床 轮廓控制的数控机床,课后复习题,P18 1、3-5、8,第1章 绪 论,第2章 数控系统的加工控制原理,概述 数控系统工作过程 插补原理 刀具补偿原理,数控加工原理与实现过程 -数控加工的“分解与合成”原理,分解：将零件设计信息细化为控制机床坐标运动的细微指令。 合成：通过驱动装置实现

6、微小运动，通过机床结构及工艺过程将各坐标轴的微小运动进行合成形成刀具运动轨迹及加工轨迹，通过加工轨迹合成形成工件表面。,数控机床是如何完成加工的？,2.1 概述,1. 零件加工表面分解 加工表面 - 加工路径 - 刀具路径,二、数控加工的实现过程,2. 刀具运动路径分解,刀具运动路径分解: 将刀具运动路径分解成数控系统所能接受和执行的最基本的数控曲线。 分解方法： (1)直接分解法 (2)函数逼近法 (3)曲线拟合法,3. 数控轨迹插补,路径、轨迹与插补： 路径表示刀具将要走过的道路，只具有几何形状的概念，没有时间上的概念。 轨迹表示刀具不仅要沿给定的路径运动，而且还规定了完成这一运动所需的时

7、间，即轨迹不但具有几何形状的概念,而且还包含速度和加速度等物理概念。 插补是根据给定的基本数控曲线、刀具路径或零件表面等几何元素描述信息，在这些元素上的已知点之间，按要求的精度和速度进行坐标点密化的过程。,2.2 数控系统工作过程,图2-3 数控系统工作过程,（1）输入 零件程序、控制参数及补偿量等数据的输入，可采用MDI键盘、磁盘、连接上级计算机的DNC 接口和网络等多种形式。CNC装置在输入过程中通常还要完成无效码删除、代码校验和代码转换等工作。 （2）译码 不论数控系统工作在MDI方式还是存储器方式，都是将零件程序以一个程序段为单位进行处理，把其中的各种零件轮廓信息（如起点、终点、直线或

8、圆弧等）、加工速度信息（F代码）和其他辅助信息（M、S、T代码等）按照一定的语法规则解释成计算机能够识别的数据形式，并以一定的数据格式存放在指定的内存专用单元。在译码过程中，还要完成对程序段的语法检查，若发现语法错误便立即报警。 （3）刀具补偿 通常CNC装置的零件程序以零件轮廓轨迹编程，刀具补偿作用是把零件轮廓轨迹转换成刀具中心轨迹。刀具补偿包括刀具长度补偿和刀具半径补偿。目前在比较好的CNC装置中，刀具补偿的工件还包括程序段之间的自动转接和过切削判别，这就是所谓的C刀具补偿。,CNC系统的主要工作包括以下内容,（4）进给速度处理 编程所给的刀具移动速度，是在各坐标的合成方向上的速度。速度处

9、理首先要做的工作是根据合成速度来计算各运动坐标的分速度。在有些CNC装置中，对于机床允许的最低速度和最高速度的限制、软件的自动加减速等也在这里处理。 （5）插补 插补的任务是在一条给定起点和终点的曲线上进行“数据点的密化”。插补程序在每个插补周期运行一次，在每个插补周期内，根据指令进给速度计算出一个微小的直线数据段。通常，经过若干次插补周期后，插补加工完一个程序段轨迹，即完成从程序段起点到终点的“数据点密化”工作。 （6）位置控制 位置控制在伺服回路的位置环上，这部分工作可以由软件实现，也可以由硬件完成。位置控制的主要任务是在每个采样周期内，将理论位置与实际反馈位置相比较， 用其差值去控制伺服

10、电动机。在位置控制中通常还要完成位置回路的增益调整、各坐标方向的螺距误差补偿和反向间隙补偿，以提高机床的定位精度。,（7）I/O处理 I/O 处理主要处理CNC装置控制面板的开关信号、机床电气信号的输入、输出和控制（如换刀、换挡、冷却等），数控机床的I/O 处理一般由各种机床接口来完成。 数控机床中的接口有多种，根据接口所联系的子系统不同，以信息处理系统（ CNC系统）为出发点，分为人机接口、机电接口和通信接口等。人机接口包括键盘输入及接口、显示器及接口、机床开关量及接口和手摇脉冲发生器接口等；通信接口包括RS-232C、I/O Link和高速串行总线（HSSB）等；强弱电接口包括机床强电柜和

11、可编程序机床控制器PMC等。 （8）显示 CNC装置的显示主要为操作者提供方便，通常用于零件程序的显示、参数显示、刀具位置显示、机床状态显示和报警显示等。有些CNC装置中还有刀具加工轨迹的静态和动态图形显示。 （9）诊断 对系统中出现的不正常情况进行检查、定位，包括联机诊断和脱机诊断。,2.3 插补原理 2.1.1插补的基本概念 插补是指数控系统根据给定的基本数控曲线、刀具路径或零件表面等几何元素描述信息，在这些元素上的已知点之间，按要求的精度和速度进行坐标点“密化”的过程。 插补有二层意思： 一是用小线段逼近产生基本线型（如直线、圆弧等）； 二是用基本线型拟和其它轮廓曲线。 插补运算具有实时

12、性，直接影响刀具的运动。插补运算的速度和精度是数控装置的重要指标。插补原理也叫轨迹控制原理。,2.1.2 插补方法的分类 硬件插补器 完成插补运算的装置或程序称为插补器 软件插补器 软硬件结合插补器 1.基准脉冲插补 每次插补结束仅向各运动坐标轴输出一个控制脉冲，各坐标仅产生一个脉冲当量或行程的增量。脉冲序列的频率代表坐标运动的速度，而脉冲的数量代表运动位移的大小。基准脉冲插补的方法很多，如逐点比较法、数字积分法、脉冲乘法器等。 2.数据采样插补 采用时间分割思想，根据编程的进给速度将轮廓曲线分割为每个插补周期的进给直线段（又称轮廓步长）进行数据密化，以此来逼近轮廓曲线。然后再将轮廓步长分解为

13、各个坐标轴的进给量（一个插补周期的近给量），作为指令发给伺服驱动装置。该装置按伺服检测采样周期采集实际位移，并反馈给插补器与指令比较，有误差运动，误差为零停止，从而完成闭环控制。数据采样插补方法有：直线函数法、扩展DDA、二阶递归算法等。,一、基准脉冲插补 1 逐点比较法 早期数控机床广泛采用的方法，又称代数法、醉步法，适用于开环系统。 1.插补原理及特点 原理：每次仅向一个坐标轴输出一个进给脉冲，而每走一步都要通过偏差函数计算，判断偏差点的瞬时坐标同规定加工轨迹之间的偏差，然后决定下一步的进给方向。每个插补循环由偏差判别、进给、偏差函数计算和终点判别四个步骤组成。 逐点比较法可以实现直线插补

14、、圆弧插补及其它曲安插补。 特点：运算直观，插补误差不大于一个脉冲当量，脉冲输出均匀，调节方便。,（4）逐点比较法直线插补举例 对于第一象限直线OA，终点坐标Xe=6 ,Ye=4，插补从直线起点O开始，故F0=0 。终点判别是判断进给总步数N=6+4=10，将其存入终点判别计数器中，每进给一步减1，若N=0，则停止插补。,2.4 数据采样插补 2.4.1 概述 1.数据采样插补的基本原理 粗插补：采用时间分割思想，根据进给速度F和插补周期T，将廓型曲线分割成一段段的轮廓步长L,L=FT，然后计算出每个插补周期的坐标增量。 精插补：根据位置反馈采样周期的大小，由伺服系统完成。 2.插补周期和检测

15、采样周期 插补周期大于插补运算时间与完成其它实时任务时间之和 ，现代数控系统一般为24ms，有的已达到零点几毫秒。插补周期应是位置反馈检测采样周期 的整数倍。 3.插补精度分析 直线插补时，轮廓步长与被加工直线重合，没有插补误差。 圆弧插补时，轮廓步长作为弦线或割线对圆弧进行逼近，存在半径误差。,2.4 刀具补偿原理,一、刀具半径补偿的作用 二、刀具半径补偿计算 三、C功能刀具半径补偿,2.4 刀具补偿原理,一、刀具半径补偿的作用,三、C功能刀具半径补偿,（1）B刀补的基本概念 前面介绍的刀具半径补偿则称为B刀具补偿，或简称为B刀补，B刀补的共同点是： 1） 利用上段程序求出下段程序的起点偏移

16、后的坐标值，实质上主要是计算出刀具半径在本程序段终点的坐标分量。 2） B刀补的执行过程一般都分刀补建立、刀补进行和刀补撤消三步进行。 3） 对于两线段组成的尖角过渡问题，在加工过程中，一般都要附加一段程序，而且附加的轨迹常常为圆弧，即所谓非圆滑过渡的附加程序。,图2-23 B刀补处理尖角过渡问题,三、C功能刀具半径补偿,（1）C刀补的基本概念 为了解决B刀具补偿算法中出现的交叉点与间断点，人们提出了很多改进算法。最早也是最容易为人们所想到的刀具半径补偿方法，就是由数控系统根据和实际轮廓完全一样的编程轨迹，直接算出刀具中心轨迹的转接交点和，然后再对原来的程序轨迹作伸长或缩短的修正。但由于当时N

17、C装置的运算速度和硬件结构的限制，和点不易求得。随着CNC技术的发展，系统工作方式、运算速度及存储容量都有了很大的改进和增加，采用直线或圆弧过渡，直接求出刀具中心轨迹交点的刀具半径补偿方法已经能够实现了，这种方法被称为C功能刀具半径补偿（简称C刀具补偿或C刀补）。,C刀补处理尖角过渡问题,思考与练习题,P48 1、2、3、5、6、13,第3章 数控机床编程基础,概述 数控编程的几何基础 数控编程的工艺基础 数控编程的指令代码和手工编程 数控机床手工编程的综合应用 数控编程自动编程简介,一、数控编程方法简介,1.手工编程 所谓手工编程是指编制零件程序的全过程都是由人工完成（有时手工编程也可借助计

18、算机进行计算）。 对于形状简单的零件，计算比较简单，程序段不多，采用手工编程较容易完成。 对于几何形状复杂，尤其是由空间曲面组成的零件，编程时数值计算繁琐，所需时间长，且易出错，程序校验困难，用手工编程难以实现。,3.1 概述,数控编程方法简介,2.计算机自动编程 该方法是指编制零件程序的大部分或全部过程由计算机来完成。如完成坐标值计算、编写零件加工程序单等，有时甚至能够进行计算机辅助工艺处理。 自动编程的类型主要有： 数控语言编程（APT数控语言编程系统） 图形交互式编程（CAD/CAM软件） 语音式自动编程 实物模型式自动编程,二、数控编程的内容与手工编程的步骤,一、数控编程的坐标系,数控

19、机床的标准坐标系采用笛卡儿直角坐标系，X、Y、Z三者关系及其正方向由右手定则确定，A、B、C正方向由右手螺旋定则确定。,数控编程的坐标系,采用假设工件固定不动，刀具相对工件移动的原则。 正方向的确定原则。 统一规定标准坐标系X、Y、Z 作为刀具(相对于工件)运动的坐标系并增大刀具与工件之间距离的方向为各坐标轴的正方向，反之则为负方向。 与机床的具体类型相关。,数控编程的坐标系,坐标轴的确定顺序：ZXY 先确定Z轴 规定以传递切削动力的主轴方向定为Z轴方向，当机床有两个以上的主轴时，则取其中一个垂直于工件装夹面的主要轴为Z轴方向。 Z轴的正方向取为远离工件的方向，即从工件到刀具夹持的方向。 再确

20、定X轴 X轴为水平方向且垂直于Z轴并平行于工件装夹面。 对于工件旋转运动的机床，取平行于横向滑座的方向为刀具运动的X坐标，取刀具远离工件的方向为正方向。 对于刀具旋转运动的机床，当Z轴为水平时，由刀具主轴的后端向工件看，X轴正方向指向右方；当Z轴为立式时，由主轴向立柱看，X轴正方向指向右方。 对于无主轴的机床，X轴正方向平行于切削方向。 最后确定Y轴。,数控编程的坐标系,机床坐标系和机床零点、参考点 机床坐标系是为了确定工件在机床上的位置、机床运动部件的特殊位置(如换刀点、参考点)以及运动范围(如行程范围、保护区)等而建立的几何坐标系，是机床上固有的坐标系。是最基本的坐标系，是在机床返回参考点

21、后建立起来的，一旦建立，除了受断电影响外，不受程序控制和新设定坐标系影响。通过给参考点赋值可以给出机床坐标系的原点位置，有些机床把参考点和机床坐标系原点重合。,1机床坐标系 机床上固有的坐标系 数控机床的主轴与机床坐标系的Z轴重合或平行,2机床零点与参考点 机床零点：机床坐标系的零点。（基准点） 参考点：由挡铁和限位开关预先确定好的点。 返回参考点,3. 工件坐标系与工件零点 用于确定工件几何图形上各几何要素的位置而建立的坐标系 选择工件零点的原则：便于将工件图的尺寸方便地转化编程的坐标值和提高加工精度 4编程零点 5. 绝对尺寸与增量尺寸 从工件坐标系的原点进行标注的尺寸 相对它前一点的位置

22、增量进行标注的尺寸,3.3 编程的工艺基础 数控编程的特点：需要处理工艺问题 1.加工工件的选择 2.加工工序的划分 刀具集中分序法 粗、精加工分序法 按加工部位分序法 3.工件的装卡方式 (1)尽量采用组合夹具 (2)选择合理的零件定位、夹紧的部位 避免干涉，便于测量 (3)选择合理的夹紧力位置和方向 减少变形 (4)装卡、定位要考虑到重复安装的一致性,先平面，后孔 先简单，后复杂 先精度低，后精度高,3.4 数控编程的指令代码和手工编程,数控编程的程序段结构与程序段格式 常用功能字简介 FANUC 0i系统常用准备功能G代码介绍 常用辅助功能M代码及用法 其他常用编程指令,2.3.2 程序

23、结构与程序段格式 1. 加工程序的结构 加工程序 主程序和子程序 程序段(block) 字(word) 地址和数据 2. 程序段格式,NGX.Y.FSTMLF,程序段序号,准备机能字,坐标字,进给功能字,主轴转速功能字,刀具功能字,辅助功能字,结束符,常用地址字符 地址字意 义 A 、B、 C围绕X、Y、Z轴旋转的旋转轴角度尺寸字 F 、S、T进给速度指定机能、主轴速度机能、刀具机能 G准备机能 I、J、K插补参数 M辅助机能 N程序段序号 U、V 、W与X、Y、Z轴平行的第2移动坐标尺寸字 X 、Y、 Z主坐标轴X、Y、Z移动坐标尺寸字,2.4 数控系统的指令代码 2.4.1 国际标准化组织

24、准规定的准备功能指令代码G代码 （见教材表2.2） G功能字是使机床做某种操作的指令（机床动作方式的功能），用来定义轨迹的几何形状和CNC的工作状态。用地址G和两位数字来表示。 模态代码：一经在一个程序段中指定，其功能一直保持到被取消或被同组其它G代码所代替 非模态代码：的功能仅在所出现的程序段内有效 同组的两个代码不能出现在一个程序段中 不同组的G代码根据需要可以在一个程序段中出现,2.4.3 G代码功能介绍（以FANUC系统为例）,1.与坐标系有关的G代码 2.坐标值尺寸G代码 3.关于参考点的G代码 4.插补功能G代码 5.进给功能G代码 6.切削速度控制G代码 7.主运动速度G代码 8

25、.补偿功能G代码 9.固定循环指令,M代码指令主要用于数控机床开关量的控制。如程序结束，主轴的正、反转，冷却液的开、停等。 M00暂停指令 M02、M30程序结束指令。 M03、M04和M05主轴正转、反转和停止。 M08和M09冷却液开、关指令。 M98、M99子程序调用和返回指令。 见表2.17,2.4.4 辅助功能指令M代码,6.辅助功能字（M代码）,3.5 数控手工编程综合应用,数控车削编程综合应用 数控车床编程特点 数控铣削编程综合应用 数控铣床编程特点 加工中心编程综合应用 加工中心编程特点（孔的加工特点）,3.6 数控编程的自动编程简介,计算机辅助数控程序自动编制的基本概念 CA

26、D/CAM集成数控自动编程系统的原理 CAD/CAM集成数控自动编程系统的应用,2.6.3 图形交互自动编程系统 自动编程系统: 和CAD数据库及CAPP系统有效的连接；三维设计、分析、NC加工于一体。 常见的CAD/CAM系统： Solid works Pro/Engineering MasterCAM I-DEAS UG CAXA 主要处理过程： 1几何造型 2刀具走刀路径的产生 3后置处理,课后习题,P138 1、2、4、5、8、10、11、13,第 4 章 计算机数控(CNC)装置,本章主要内容4.1 概 述4.2 CNC装置的硬件结构4.3 CNC装置的软件结构 4.4 CNC装置的

27、辅助功能和可编程序控制器（PMC）接口 4.5国内外常见数控系统介绍及性能比较,4.2 CNC装置的硬件结构,4.2.1 CNC装置的硬件构成,CNC的组成框图结构图,控制软件 （软件功能） 硬件电路 （硬件功能）,输入 装置,主轴 伺服单元,主轴 驱动装置,可编程序控制器,进给 伺服单元,进给 驱动装置,机 床 本 体,CNC装置,进给伺服驱动系统,M.S.T辅助指令信号,测量装置（位置、速度）,主轴伺服驱动系统,MDI,信息载体,通信线路装置,编程器,信息载体,CAD/CAM系统,输出 装置,显示器,打印机,CNC装置的体系结构分为： 1、整体式结构和分体式结构 2、大板式结构和模块化结构

28、 3、单微处理机和多微处理机结构,4.2.2 CNC装置的体系结构,4.2.5 开放式数控装置的体系结构,VS,VS,一、开放式数控系统的产生 随着科技的发展和生产的需求，需要一种灵活（功能可组、可扩展、可添加）的开放式数控系统，打破当前的“封闭式的”数控系统。 体系开放化定义（IEEE）： 具有在不同的工作平台上均能实现系统功能、且可以与其它的系统应用进行互操作的系统。 开放式数控系统特点： 系统构件（软件和硬件）具有标准化(Standardization)与多样化( Diversification)和互换性Interchangeability)的特征 允许通过对构件的增减来构造系统，实现系

29、统“积木式”的集成 构造，应该是可移植的和透明的；,4.3 CNC装置的软件结构,4.3.1 软件结构特点,VS,VS,2. 系统软件的内容及结构类型 系统软件的组成：（管理和控制） 管理部分：输入、I/O处理、通讯、显示、诊断以及加工程序的编制管理等程序。 控制部分：译码、刀具补偿、速度处理、插补和位置控制等软件。 管理方式：单微处理机数控系统：前后台型和中断型的软件结构。 多微处理机数控系统：将微处理机作为一个功能单元,4.3.1 软件结构特点,3. 多任务并行处理 （1）CNC装置的多任务性,图4 .18 CNC装置软件任务分解 图4 .19软件任务的并行处理,4.4 CNC的PLC（P

30、MC）,1 PMC的概念 2 数控机床上的两类控制信息 3 PMC在数控机床上的应用实例,4.4 数控机床的辅助功能和PMC接口,1 数控机床的辅助功能和PMC控制 2 FANUC-0C/0D系统PMC 3 FANUC-0i系统PMC 4 FANUC系统PMC的功能指令 5数控机床PMC控制及应用举例,本节主要内容,数控机床的控制是由数控装置和可编程序控制器协调配合共同完成的，其中数控装置主要完成与数字运算和管理等有关的功能，如零件程序的编辑、插补运算、译码、伺服位置控制等，即“位移”的控制；可编程序控制器主要完成与逻辑运算有关的一些动作，没有实现轨迹运动上的具体要求，它通过辅助控制装置完成机

31、床相应的开关动作，如刀具的更换、工件的装夹、冷却液的开关、自动润滑等一些辅助动作，即“顺序”的控制。它还接受机床操作面板的指令，一方面直接控制机床的动作，另一方面将一部分信息送往数控装置用于加工过程的控制。,1 数控机床的接口,1.数控机床工作状态开关PC控制 2.数控机床加工程序功能开关PC控制 3.数控机床倍率开关PC控制 4.数控机床润滑系统PC控制 5.数控机床辅助功能代码（代码）PC控制 6 定时器在数控机床报警灯闪烁电路的应用,5 数控机床PMC控制及应用举例,4.5国内外常见数控系统介绍及性能比较,FANUC数控系统 SIEMENS数控系统 A-B公司的7360系统 国产数控系统

32、,课后习题,VS,VS,P194 1、3、5、6,第5章 数控机床伺服驱动系统,5.1 概述 5.2 数控机床主轴驱动系统 5.3 数控机床进给驱动系统,本章主要内容,伺服系统是指以机械位置或角度作为控制对象的自动控制系统。它接受来自数控装置的进给指令信号，经变换、调节和放大后驱动执行件，转化为直线或旋转运动。伺服系统是数控装置(计算机)和机床的联系环节，是数控机床的重要组成部分。 伺服系统是自动控制系统的一类，它的输出变量通常是机械或位置的运动，它的根本任务是实现执行机构对给定指令的准确跟踪，即实现输出变量的某种状态能够自动、连续、精确地复现输入指令信号的变化规律。,一、伺服系统概念,组成：

33、 驱动信号控制转换电路 （1）伺服放大器 电子电力驱动放大模块 位置调节单元 速度调节单元 电流调节单元 (2)伺服电机 (3)检测装置,二、伺服系统的组成,伺服系统的组成,三、伺服系统的分类,（1）按调节理论分类 开环伺服系统 闭环伺服系统 半闭环系统,（2）按使用的执行元件分类 电液伺服系统 电气伺服系统 步进伺服系统、直流伺服系统、交流伺服系统,（3）按被控对象分类 进给伺服系统 主轴伺服系统,（4）按反馈比较控制方式分类 脉冲、数字比较伺服系统 相位比较伺服系统 幅值比较伺服系统 全数字伺服系统,5.2 数控机床主轴驱动系统,主轴驱动装置及工作特性 主轴分段无极变速及控制 主轴准停控制

34、 主轴与进给轴关联控制,一、主轴驱动装置及工作特性,（1）主轴电动机及驱动装置 数控机床的主轴驱动系统由主轴驱动装置和主轴电动机两部分构成，有直流电动机及相应的驱动装置和交流电动机及相应的驱动装置两种。 （2）主轴驱动工作特性,二、主轴与进给轴关联控制,主轴与进给轴关联控制一般通过脉冲编码器来实现。,（2）主轴旋转与轴向进给的关联控制 以螺纹切削加工为例，介绍数控系统主轴旋转与轴向进给的关联控制功能。 1）进给量与主轴转速关联控制,2）主轴旋转方向控制 通过改变主轴旋转方向，可以加工出左螺纹或右螺纹,3）主轴绝对位置定位 脉冲编码器的零位脉冲信号C，刚好对应主轴旋转一圈，可用于主轴绝对位置定位检测和控制。在多次循环切削同一螺纹时，该零位信号可作为刀具切入点，以确保螺纹螺距不出现乱扣现象。,主轴伺服电机及其调速方法,直流主轴伺服电机及其调速方法 交流主轴伺服电机及其调速方法,直流伺服电机的调速原理与方法,他励式直流伺服电机的转速公式,直流电机的基本调速方式有三种:调节电阻Ra、调节电枢电压Ua和调节磁通的值。,调压调速主要用于伺服进给驱动系统电机的调速；进给系统常采用永磁式直流电机。调磁调速主要用于机床主轴电机调速。,直流伺服电机的调速原理与方