數(shù)控系統(tǒng)綜合接線實(shí)訓(xùn)

數(shù)控系統(tǒng)綜合接線實(shí)訓(xùn)第一頁(yè)，共三十頁(yè)，2022年，8月28日本章內(nèi)容第二頁(yè)，共三十頁(yè)，2022年，8月28日1、什么是數(shù)控裝置的接口？計(jì)算機(jī)數(shù)控裝置的接口是數(shù)控裝置與數(shù)控系統(tǒng)的功能部件（主軸模塊、進(jìn)給伺服模塊、PLC模塊等）和機(jī)床進(jìn)行信息傳遞、交換和控制的端口，稱之為接口。接口在數(shù)控系統(tǒng)中占有重要的位置。不同功能模塊與數(shù)控系統(tǒng)相連接，采用與其相應(yīng)的輸入/輸出（I/0）接口。第三頁(yè)，共三十頁(yè)，2022年，8月28日HNC數(shù)控裝置接口有：第四頁(yè)，共三十頁(yè)，2022年，8月28日第五頁(yè)，共三十頁(yè)，2022年，8月28日2、數(shù)控系統(tǒng)綜合實(shí)驗(yàn)臺(tái)組成分析HED-21S數(shù)控系統(tǒng)綜合實(shí)驗(yàn)臺(tái)由數(shù)控裝置、變頻調(diào)速主軸及三相異步電機(jī)、交流伺服單元及交流伺服電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)及步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器單元、測(cè)量裝置、十字工作臺(tái)等組成。實(shí)驗(yàn)臺(tái)系統(tǒng)組成如圖3-2所示。第六頁(yè)，共三十頁(yè)，2022年，8月28日第七頁(yè)，共三十頁(yè)，2022年，8月28日3、數(shù)控系統(tǒng)各部分分析1）變頻調(diào)速主軸單元變頻主軸采用日立SJ100-007HFE變頻器。變頻器采用正弦波脈寬調(diào)制（PWM）控制，額定輸入電壓三相交流380V，額定輸出電流2.5A輸出頻率1~360HZ，適用電機(jī)容量1.75KW。變頻器與數(shù)控裝置的連接如圖所示：第八頁(yè)，共三十頁(yè)，2022年，8月28日第九頁(yè)，共三十頁(yè)，2022年，8月28日2)伺服驅(qū)動(dòng)裝置伺服驅(qū)動(dòng)裝置時(shí)數(shù)控裝置和機(jī)床傳動(dòng)部件間的聯(lián)系環(huán)節(jié)，他們有的帶動(dòng)工作臺(tái)，有的帶動(dòng)刀具，通過(guò)幾個(gè)軸的綜合聯(lián)動(dòng)，使刀具相對(duì)于工件產(chǎn)生各種復(fù)雜的機(jī)械運(yùn)動(dòng)，加工出形狀、尺寸與精度符合要求的零件。與伺服單元相對(duì)應(yīng)，驅(qū)動(dòng)裝置有步進(jìn)電機(jī)，直流伺服電機(jī)和交流伺服電機(jī)等。第十頁(yè)，共三十頁(yè)，2022年，8月28日第十一頁(yè)，共三十頁(yè)，2022年，8月28日3）I/O裝置I/O端子板分輸入端子板和輸出端子板兩種，通常作為HNC-21數(shù)控裝置XS10、XS11、XS20、XS21接口的轉(zhuǎn)接單元使用，以方便連接及提高可靠性。第十二頁(yè)，共三十頁(yè)，2022年，8月28日第十三頁(yè)，共三十頁(yè)，2022年，8月28日4）工作臺(tái)XZ工作臺(tái)集成了雷塞57HS13四相混合式步進(jìn)電機(jī)，MSMA022A1C交流伺服電機(jī)，光柵尺。機(jī)械部分采用滾珠絲杠傳動(dòng)的模塊化十字工作臺(tái)，用于實(shí)現(xiàn)目標(biāo)軌跡和動(dòng)作。X軸執(zhí)行裝置采用四相混合式步進(jìn)電機(jī)，步進(jìn)電機(jī)沒(méi)有傳感器，不需要反饋，用于實(shí)現(xiàn)開(kāi)環(huán)控制。Z軸執(zhí)行裝置采用交流伺服電機(jī)，交流伺服和交流伺服電機(jī)組成一個(gè)速度環(huán)控制系統(tǒng)。安裝在交流伺服電機(jī)軸上的增量式碼盤(pán)充當(dāng)位置傳感器，用于間接測(cè)量機(jī)械部分的移動(dòng)距離，可構(gòu)成一個(gè)位置半閉環(huán)控制系統(tǒng)；也可用安裝在十字工作臺(tái)上的光柵尺直接測(cè)量機(jī)械部分移動(dòng)距離，構(gòu)成一個(gè)位置全閉環(huán)控制系統(tǒng)。第十四頁(yè)，共三十頁(yè)，2022年，8月28日第十五頁(yè)，共三十頁(yè)，2022年，8月28日5）刀架第十六頁(yè)，共三十頁(yè)，2022年，8月28日第十七頁(yè)，共三十頁(yè)，2022年，8月28日4、數(shù)控裝置與各部分的連接圖分析HED-21S數(shù)控系統(tǒng)綜合實(shí)驗(yàn)臺(tái)可實(shí)現(xiàn)主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的速度控制，進(jìn)給伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)、半閉環(huán)、閉環(huán)控制。其主要部件有：由變頻器和三相異步電機(jī)構(gòu)成主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，由交流伺服單元和交流伺服電機(jī)構(gòu)成進(jìn)給伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，由步進(jìn)電機(jī)構(gòu)成的進(jìn)給伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。電氣控制系統(tǒng)原理分為以下幾個(gè)方面:第十八頁(yè)，共三十頁(yè)，2022年，8月28日第十九頁(yè)，共三十頁(yè)，2022年，8月28日第二十頁(yè)，共三十頁(yè)，2022年，8月28日第二十一頁(yè)，共三十頁(yè)，2022年，8月28日第二十二頁(yè)，共三十頁(yè)，2022年，8月28日1)數(shù)控裝置與主軸的連接第二十三頁(yè)，共三十頁(yè)，2022年，8月28日2）數(shù)控裝置與步進(jìn)驅(qū)動(dòng)單元的連接第二十四頁(yè)，共三十頁(yè)，2022年，8月28日3）數(shù)控裝置與交流伺服單元的連接第二十五頁(yè)，共三十頁(yè)，2022年，8月28日4）數(shù)控系統(tǒng)刀架的連接第二十六頁(yè)，共三十頁(yè)，2022年，8月28日5）數(shù)控裝置與手搖單元和光柵尺的連接第二十七頁(yè)，共三十頁(yè)，2022年，8月28日第二十八頁(yè)，共三十頁(yè)，2022年，8月28日2）、伺服單元伺服單元分為主軸伺服和進(jìn)給伺服，分別用來(lái)控制主軸電動(dòng)機(jī)和進(jìn)給電動(dòng)機(jī)。伺服單元接受自CNC裝置的進(jìn)給指令，這些指令經(jīng)變換和放大后通過(guò)驅(qū)動(dòng)裝置轉(zhuǎn)變成執(zhí)行部件進(jìn)給的速度、方向、位移。因此伺服單元是數(shù)控裝置和機(jī)床本體的聯(lián)系環(huán)節(jié)，它把來(lái)自數(shù)控裝置的微弱指令信號(hào)放大成控制驅(qū)動(dòng)裝置的大功率信號(hào)。實(shí)驗(yàn)臺(tái)采用的伺服驅(qū)動(dòng)單元：①步進(jìn)驅(qū)動(dòng)單元步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器采用深圳雷塞M535是分型高性能步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器，適合驅(qū)動(dòng)中小型的任何兩相或四相混合式步進(jìn)電機(jī)。電流控制采用先進(jìn)的雙極型等角度恒力距技術(shù)，每秒兩萬(wàn)次的的斬波頻率。在驅(qū)動(dòng)器的側(cè)邊裝有一排撥碼開(kāi)關(guān)組，可以用來(lái)選擇細(xì)分精度，以及設(shè)置動(dòng)態(tài)工作電流和靜態(tài)工作電流。第二十九頁(yè)，共三十頁(yè)，2022年，8月28日②交流伺服驅(qū)動(dòng)單元交流伺服采用SANYOQ系列的QSIAO1AAOM601P00,提