数控进给伺服系统课件PPT推荐.ppt

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、定义：

进给伺服系统进给伺服系统（FeedServoSystem）FeedServoSystem）以移动部以移动部件的位置和速度作为控制量的自动控制系统。

件的位置和速度作为控制量的自动控制系统。

22、组成：

、组成：

进进给给伺伺服服系系统统主主要要由由以以下下几几个个部部分分组组成成：

位位置置控控制制单单元元；

速速度度控控制制单单元元；

驱驱动动元元件件（电电机机）；

检检测测与与反反馈单元；

机械执行部件。

馈单元；

第第第第四四四四章章章章进进进进给给给给伺伺伺伺服服服服系系系系统统统统2022/11/106数数控控技技术术位置控制调节位置控制调节器器速度控制速度控制调节与驱动调节与驱动检测与反馈单元检测与反馈单元位置控制单元位置控制单元速度控制单元速度控制单元+-电机电机机械执行部件机械执行部件CNC插补插补指令指令实际实际位置位置反馈反馈实际实际速度速度反馈反馈第一节第一节概述概述第第第第四四四四章章章章进进进进给给给给伺伺伺伺服服服服系系系系统统统统2022/11/107数数控控技技术术二、二、NC机床对数控进给伺服系统的要求机床对数控进给伺服系统的要求1.调速范围要宽且要有良好的稳定性调速范围要宽且要有良好的稳定性（在调速在调速范围内范围内）调速范围调速范围调速范围调速范围：

一般要求：

稳定性稳定性稳定性稳定性：

指输出速度的波动要少，尤其是在低：

指输出速度的波动要少，尤其是在低速时的平稳性显得特别重要。

速时的平稳性显得特别重要。

第一节第一节概述概述第第第第四四四四章章章章进进进进给给给给伺伺伺伺服服服服系系系系统统统统2022/11/108数数控控技技术术输出位置精度要高输出位置精度要高qq静态：

静态：

定位精度和重复定位精度要高，即定位误定位精度和重复定位精度要高，即定位误差和重复定位误差要小。

差和重复定位误差要小。

（尺寸精度尺寸精度）qq动态：

动态：

跟随精度，这是动态性能指标，用跟随误跟随精度，这是动态性能指标，用跟随误差表示。

差表示。

（轮廓精度轮廓精度）qq灵敏度要高，有足够高的分辩率。

灵敏度要高，有足够高的分辩率。

第一节第一节概述概述第第第第四四四四章章章章进进进进给给给给伺伺伺伺服服服服系系系系统统统统2022/11/109数数控控技技术术负载特性要硬负载特性要硬在系统负载范围内，在系统负载范围内，qq当负载变化时，输出速当负载变化时，输出速度应基本不变。

即度应基本不变。

即FF尽尽可能小；

可能小；

qq当负载突变时，要求速当负载突变时，要求速度的恢复时间短且无振度的恢复时间短且无振荡。

即荡。

即tt尽可能短；

尽可能短；

qq应有足够的过载能力。

应有足够的过载能力。

这是要求伺服系统有良好的静这是要求伺服系统有良好的静态与动态刚度。

态与动态刚度。

tFtF第一节第一节概述概述第第第第四四四四章章章章进进进进给给给给伺伺伺伺服服服服系系系系统统统统2022/11/1010数数控控技技术术响应速度快且无超调响应速度快且无超调这是对伺服系统动态性能这是对伺服系统动态性能的要求，即在无超调的前提下，的要求，即在无超调的前提下，执行部件的运动速度的建立时执行部件的运动速度的建立时间间ttpp应尽可能短。

应尽可能短。

通常要求从通常要求从00FFmaxmax（FFmaxmax00），），其时间应小于其时间应小于200200msms，且不能有超调，否则且不能有超调，否则对机械部件不利，有害于加工对机械部件不利，有害于加工质量。

质量。

tFtp第一节第一节概述概述第第第第四四四四章章章章进进进进给给给给伺伺伺伺服服服服系系系系统统统统2022/11/1011数数控控技技术术能可逆运行和频繁灵活启停。

能可逆运行和频繁灵活启停。

系统的可靠性高，维护使用方便，成本低。

综上所述：

q对伺服系统的要求包括静态和动态特性两方面；

对伺服系统的要求包括静态和动态特性两方面；

q对高精度的数控机床，对其动态性能的要求更对高精度的数控机床，对其动态性能的要求更严。

严。

第一节第一节概述概述第第第第四四四四章章章章进进进进给给给给伺伺伺伺服服服服系系系系统统统统2022/11/1012数数控控技技术术第二节第二节进给伺服系统的位置检测装置进给伺服系统的位置检测装置第第第第四四四四章章章章进进进进给给给给伺伺伺伺服服服服系系系系统统统统2022/11/1013数数控控技技术术第二节第二节进给伺服系统的位置检测装置进给伺服系统的位置检测装置一、概、概述述组成组成组成组成：

位置测量装置是由检测元件（传感器）和信号：

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。

处理装置组成的。

作用作用作用作用：

实时测量执行部件的位移和速度信号，并变换：

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。

它是闭环、半闭反馈到位置控制单元，以实施闭环控制。

它是闭环、半闭环进给伺服系统的重要组成部分。

环进给伺服系统的重要组成部分。

闭环数控机床的加工精度在很大程度上是由位置检闭环数控机床的加工精度在很大程度上是由位置检测装置的精度决定的，在设计数控机床进给伺服系统，尤测装置的精度决定的，在设计数控机床进给伺服系统，尤其是高精度进给伺服系统时，必须精心选择位置检测装置。

其是高精度进给伺服系统时，必须精心选择位置检测装置。

第第第第四四四四章章章章进进进进给给给给伺伺伺伺服服服服系系系系统统统统2022/11/1014数数控控技技术术1.进给伺服系统对位置测量装置的要求进给伺服系统对位置测量装置的要求qq高可靠性和高抗干扰性高可靠性和高抗干扰性高可靠性和高抗干扰性高可靠性和高抗干扰性：

受受温温度度、湿湿度度的的影影响响小小，工工作作可可靠靠，精精度度保保持持性性好好，抗抗干扰能力强；

干扰能力强；

qq能满足精度和速度的要求能满足精度和速度的要求能满足精度和速度的要求能满足精度和速度的要求：

位位置置检检测测装装置置分分辨辨率率应应高高于于数数控控机机床床的的分分辨辨率率（一一个个数数量级）；

量级）；

位位置置检检测测装装置置最最高高允允许许的的检检测测速速度度应应数数控控机机床床的的最最高高运运行速度。

行速度。

qq使用维护方便使用维护方便使用维护方便使用维护方便，适应机床工作环境适应机床工作环境适应机床工作环境适应机床工作环境；

qq成本低成本低成本低成本低。

第二节第二节进给伺服系统的位置检测装置进给伺服系统的位置检测装置第第第第四四四四章章章章进进进进给给给给伺伺伺伺服服服服系系系系统统统统2022/11/1015数数控控技技术术2.位置检测装置的分类位置检测装置的分类qq按输出信号的形式分类：

按输出信号的形式分类：

数字式和模拟式数字式和模拟式数字式和模拟式数字式和模拟式qq按测量基点的类型分类：

按测量基点的类型分类：

增量式和绝对式增量式和绝对式增量式和绝对式增量式和绝对式qq按位置检测元件的运动形式分类：

按位置检测元件的运动形式分类：

回转型和直线型回转型和直线型回转型和直线型回转型和直线型第二节第二节进给伺服系统的位置检测装置进给伺服系统的位置检测装置第第第第四四四四章章章章进进进进给给给给伺伺伺伺服服服服系系系系统统统统2022/11/1016数数控控技技术术常用位置检测装置分类表第二节第二节进给伺服系统的位置检测装置进给伺服系统的位置检测装置第第第第四四四四章章章章进进进进给给给给伺伺伺伺服服服服系系系系统统统统2022/11/1017数数控控技技术术二.感应同步器感应同步器1.1.感应同步器的结构及分类感应同步器的结构及分类感应同步器的结构及分类感应同步器的结构及分类qq结构结构定尺定尺sincos节距2（2mm）节距（0.5mm）绝缘粘胶铜箔铝箔耐切削液涂层基板（钢、铜）滑尺滑尺第二节第二节进给伺服系统的位置检测装置进给伺服系统的位置检测装置第第第第四四四四章章章章进进进进给给给给伺伺伺伺服服服服系系系系统统统统2022/11/1018数数控控技技术术qq分类分类第二节第二节进给伺服系统的位置检测装置进给伺服系统的位置检测装置第第第第四四四四章章章章进进进进给给给给伺伺伺伺服服服服系系系系统统统统2022/11/1019数数控控技技术术感应同步器的工作原理感应同步器的工作原理感应同步器的工作原理感应同步器的工作原理.感感应应同同步步器器是是利利用用励励磁磁绕绕组组与与感感应应绕绕组组间间发发生生相相对对位位移移时时，由由于于电电磁磁耦耦合合的的变变化化，感感应应绕绕组组中中的的感感应应电电压压随随位位移移的的变变化化而而变变化化，借借以以进进行行位位移移量量的的检检测测。

感感应应同同步步器器滑滑尺尺上上的的绕绕组组是是励励磁磁绕绕组组，定定尺尺上上的绕组是感应绕组。

的绕组是感应绕组。

第二节第二节进给伺服系统的位置检测装置进给伺服系统的位置检测装置第第第第四四四四章章章章进进进进给给给给伺伺伺伺服服服服系系系系统统统统2022/11/1020数数控控技技术术USqq感应同步器的工作原理感应同步器的工作原理U0U01USUSUSUS定尺滑尺1第二节第二节进给伺服系统的位置检测装置进给伺服系统的位置检测装置第第第第四四四四章章章章进进进进给给给给伺伺伺伺服服服服系系系系统统统统2022/11/1021数数控控技技术术qq感应同步器的信号处理原理感应同步器的信号处理原理滑尺与定尺滑尺与定尺相对位移量相对位移量xx的求取：

的求取：

22:

2=x2=x:

11x=x=11结论：

结论：

相对位移量相对位移量xx与与相位角相位角11呈线性关系，只要呈线性关系，只要