连杆的模型设计与工艺分析
连杆的模型设计与工艺分析[20200123191319]
【摘要】
本文主要介绍进给系统的原理，数控机床对进给驱动系统的要求及其基本形式，步进驱动系统与进给伺服系统常见故障及排除，最后通过几个数控机床进给系统故障维修实例进行说明。
*查看完整论文请+Q: 351916072
关键字:】数控机床；伺服进给系统；故障
引言·····································································1
一、 进给驱动系统概述·····················································2
二、 数控机床对进给驱动系统的要求·········································3
三、 进给驱动系统的基本形式················································3
（一） 开环数控系统··················································3
（二） 半闭环数控系统················································3
（三） 全闭环数控系统················································4
（四） 混合式闭环控制················································4
四、 步进驱动系统·························································5
（一） 步进电动机原理简介·············································5
（二） 步进电动机分类·················································5
（三） 步进驱动系统常见故障及排除·····································7
五、进给伺服驱动系统······················································8
六、进给伺服系统的常见故障及诊断方法······································10
七、进给伺服驱动维修实例················································13
总结····································································14
参考文献································································15
致谢··································································· 16
引言
数控机床是一种高效的自动化机床，其综合了计算机技术，自动化技术，伺服系统，精密测量等各个领域的新的技术成果，是一门新兴的工业控制技术。由于其经济性能好，生产高效，在生产上处于越来越重要的地位。为提高机床的使用率，提高系统的有效率，结合实际谈一下数控系统故障检测和维修的一般方法，以提高数控机床的维修技术。论文涉及进给驱动系统简单介绍，故障现象描述，故障的成因分析和诊断处理等内容。
一、进给驱动系统概述
进给驱动系统的性能在一定程度上决定了数控系统的性能，决定了数控机床的档次，因此，在数控技术发展的历程中，进给驱动系统的研制和发展总是放在首要的位置。
数控系统所发出的控制指令，是通过进给驱动系统来驱动机械执行部件，最终实现机床精确的进给运动的。数控机床的进给驱动系统是一种位置随动与定位系统，它的作用是快速、准确地执行由数控系统发出的运动命令，精确地控制机床进给传动链的坐标运动。它的性能决定了数控机床的许多性能，如最高移动速度、轮廓跟随精度、定位精度等。
二、数控机床对进给驱动系统的要求
1.调速范围要宽
调速范围rn是指进给电动机提供的最低转速nmin和最高转速nmax之比，即：rn=nmin/nmax。
在各种数控机床中，由于加工用刀具、被加工材料、主轴转速以及零件加工工艺要求的不同，为保证在任何情况下都能得到最佳切削条件，就要求进给驱动系统必须具有足够宽的无级调速范围。尤其在低速时，要仍能平滑运动而无爬行现象。
2.定位精度要高
要求进给驱动系统具有较好的静态特性和较高的刚度，从而达到较高的定位精度，以保证机床具有较小的定位误差与重复定位误差；同时进给驱动系统还要具有较好的动态性能，以保证机床具有较高的轮廓跟随精度。
3.快速响应，无超调
为了提高生产率和保证加工质量，除了要求有较高的定位精度外，还要求有良好的快速响应特性，即要求跟踪指令信号的响应要快。一方面，在启、制动时，要求加、减加速度足够大，以缩短进给系统的过渡过程时间，减小轮廓过渡误差。一般电动机的速度从零变到最高转速，或从最高转速降至零的时间在200ms以内，甚至小于几十毫秒。这就要求进给系统要快速响应，但又不能超调，否则将形成过切，影响加工质量；另一方面，当负载突变时，要求速度的恢复时间也要短，且不能有振荡，这样才能得到光滑的加工表面。
4.低速大转矩，过载能力强
数控机床要求进给驱动系统有非常宽的调速范围，例如在加工曲线和曲面时，拐角位置某轴的速度会逐渐降至零。这就要求进给驱动系统在低速时保持恒力矩输出，无爬行现象，并且具有长时间内较强的过载能力，和频繁的起动、反转、制动能力。一般，伺服驱动器具有数分钟甚至半小时内1.5倍以上的过载能力，在短时间内可以过载4~6倍而不损坏。
5.可靠性高
数控机床，特别是自动生产线上的设备要求具有长时间连续稳定工作的能力，同时数控机床的维护、维修也较复杂，因此，要求数控机床的进给驱动系统可靠性高、工作稳定性好，具有较强的温度、湿度、振动等环境适应能力，具有很强的抗干扰的能力。
三、进给驱动系统的基本形式
进给驱动系统分为开环和闭环控制两种控制方式，根据控制方式，我们把进给驱动系统分为步进驱动系统和进给伺服驱动系统。开环控制与闭环控制的主要区别为是否采用了位置和速度检测反馈元件组成了反馈系统。闭环控制一般采用伺服电动机作为驱动元件，根据位置检测元件所处在数控机床不同的位置，它可以分为半闭环、全闭环和混合闭环三种。
（一）开环数控系统（见图3-1）
无位置反馈装置的控制方式就称为开环控制，采用开环控制作为进给驱动系统，则称开环数控系统。
（二）半闭环数控系统（见图3-2）
半闭环位置检测方式一般将位置检测元件安装在电动机的轴上，用以精确控制电动机的角度，然后通过滚珠丝杠等传动机构，将角度转换成工作台的直线位移。而且传动链上有规律的误差可以由数控装置加以补偿，因而可进一步提高精度，因此在精度要求适中的中、小型数控机床上半闭环控制得到了广泛的应用。
【摘要】
本文主要介绍进给系统的原理，数控机床对进给驱动系统的要求及其基本形式，步进驱动系统与进给伺服系统常见故障及排除，最后通过几个数控机床进给系统故障维修实例进行说明。
*查看完整论文请+Q: 351916072
关键字:】数控机床；伺服进给系统；故障
引言·····································································1
一、 进给驱动系统概述·····················································2
二、 数控机床对进给驱动系统的要求·········································3
三、 进给驱动系统的基本形式················································3
（一） 开环数控系统··················································3
（二） 半闭环数控系统················································3
（三） 全闭环数控系统················································4
（四） 混合式闭环控制················································4
四、 步进驱动系统·························································5
（一） 步进电动机原理简介·············································5
（二） 步进电动机分类·················································5
（三） 步进驱动系统常见故障及排除·····································7
五、进给伺服驱动系统······················································8
六、进给伺服系统的常见故障及诊断方法······································10
七、进给伺服驱动维修实例················································13
总结····································································14
参考文献································································15
致谢··································································· 16
引言
数控机床是一种高效的自动化机床，其综合了计算机技术，自动化技术，伺服系统，精密测量等各个领域的新的技术成果，是一门新兴的工业控制技术。由于其经济性能好，生产高效，在生产上处于越来越重要的地位。为提高机床的使用率，提高系统的有效率，结合实际谈一下数控系统故障检测和维修的一般方法，以提高数控机床的维修技术。论文涉及进给驱动系统简单介绍，故障现象描述，故障的成因分析和诊断处理等内容。
一、进给驱动系统概述
进给驱动系统的性能在一定程度上决定了数控系统的性能，决定了数控机床的档次，因此，在数控技术发展的历程中，进给驱动系统的研制和发展总是放在首要的位置。
数控系统所发出的控制指令，是通过进给驱动系统来驱动机械执行部件，最终实现机床精确的进给运动的。数控机床的进给驱动系统是一种位置随动与定位系统，它的作用是快速、准确地执行由数控系统发出的运动命令，精确地控制机床进给传动链的坐标运动。它的性能决定了数控机床的许多性能，如最高移动速度、轮廓跟随精度、定位精度等。
二、数控机床对进给驱动系统的要求
1.调速范围要宽
调速范围rn是指进给电动机提供的最低转速nmin和最高转速nmax之比，即：rn=nmin/nmax。
在各种数控机床中，由于加工用刀具、被加工材料、主轴转速以及零件加工工艺要求的不同，为保证在任何情况下都能得到最佳切削条件，就要求进给驱动系统必须具有足够宽的无级调速范围。尤其在低速时，要仍能平滑运动而无爬行现象。
2.定位精度要高
要求进给驱动系统具有较好的静态特性和较高的刚度，从而达到较高的定位精度，以保证机床具有较小的定位误差与重复定位误差；同时进给驱动系统还要具有较好的动态性能，以保证机床具有较高的轮廓跟随精度。
3.快速响应，无超调
为了提高生产率和保证加工质量，除了要求有较高的定位精度外，还要求有良好的快速响应特性，即要求跟踪指令信号的响应要快。一方面，在启、制动时，要求加、减加速度足够大，以缩短进给系统的过渡过程时间，减小轮廓过渡误差。一般电动机的速度从零变到最高转速，或从最高转速降至零的时间在200ms以内，甚至小于几十毫秒。这就要求进给系统要快速响应，但又不能超调，否则将形成过切，影响加工质量；另一方面，当负载突变时，要求速度的恢复时间也要短，且不能有振荡，这样才能得到光滑的加工表面。
4.低速大转矩，过载能力强
数控机床要求进给驱动系统有非常宽的调速范围，例如在加工曲线和曲面时，拐角位置某轴的速度会逐渐降至零。这就要求进给驱动系统在低速时保持恒力矩输出，无爬行现象，并且具有长时间内较强的过载能力，和频繁的起动、反转、制动能力。一般，伺服驱动器具有数分钟甚至半小时内1.5倍以上的过载能力，在短时间内可以过载4~6倍而不损坏。
5.可靠性高
数控机床，特别是自动生产线上的设备要求具有长时间连续稳定工作的能力，同时数控机床的维护、维修也较复杂，因此，要求数控机床的进给驱动系统可靠性高、工作稳定性好，具有较强的温度、湿度、振动等环境适应能力，具有很强的抗干扰的能力。
三、进给驱动系统的基本形式
进给驱动系统分为开环和闭环控制两种控制方式，根据控制方式，我们把进给驱动系统分为步进驱动系统和进给伺服驱动系统。开环控制与闭环控制的主要区别为是否采用了位置和速度检测反馈元件组成了反馈系统。闭环控制一般采用伺服电动机作为驱动元件，根据位置检测元件所处在数控机床不同的位置，它可以分为半闭环、全闭环和混合闭环三种。
（一）开环数控系统（见图3-1）
无位置反馈装置的控制方式就称为开环控制，采用开环控制作为进给驱动系统，则称开环数控系统。
（二）半闭环数控系统（见图3-2）
半闭环位置检测方式一般将位置检测元件安装在电动机的轴上，用以精确控制电动机的角度，然后通过滚珠丝杠等传动机构，将角度转换成工作台的直线位移。而且传动链上有规律的误差可以由数控装置加以补偿，因而可进一步提高精度，因此在精度要求适中的中、小型数控机床上半闭环控制得到了广泛的应用。
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