数控机床电气控制.pptx

会计学（1）正确分析典型数控机床的CNC、进给驱动、主轴驱动、辅助设备等电气控制线路的工作原理、控制特点。
（2）掌握数控机床电气控制线路的分析思路、连接方式以及CNC系统的参数设置、调试的方法。通过本章的学习，要求读者具有分析数控机床电气控制系统的能力。（1）机床电气原理图阅读和分析的方法。
（2）CNC、进给驱动及主轴驱动的工作原理。
（3）数控机床PLC的功能。一、CK160数控车床的简介二、CK160数控车床电气控制原理分析2．CNC电路（W1）3．伺服电路（K1）4．主轴电路（H1）5．辅助设备主电路（E1）6．强电控制电路（M1）7．PLC的输入电路（M2）8．PLC的输出电路（M3）一、常用的参数1.增益参数的调整1）位置环增益Kp位置环增益主要影响伺服系统的响应，设定值越大，动态响应越快，跟踪误差越小，定位时间越短，但过大有可能引起振动。因此，在整机稳定的前提下，尽量设定的较大。2）速度环的增益Kv此参数决定速度环的响应性，在机械系统不产生振动范围内，尽可能设定较大值，此外，速度环的增益Kv的设定与负载惯量有密切联系，一般来说，负载惯量越大，Kv应设定得越大。3）速度环积分时间常数Ti在允许范围内，尽量设定较小值。1）位置环增益Kp的调整位置环增益Kp与整机的机械刚性有关，高刚性的连接时位置环增益Kp值可设定较大，但不超过机械系统的固有频率，此时，可得到较高的动态响应，中刚性和低刚性的连接时Kp的设定值不能太高，否则会产生振荡。2）速度环的增益Kv遵循速度环增益Kv在允许的范围内越大越好的原则，对于高刚性机械如精密加工机床等，随着负载惯量与电机惯量比值的增加，速度环的增益Kv设定值应加大，以保证整个系统具有较高的响应，但在负载惯量比>10时，位置环增益Kp和速度环增益Kv增加量不能太大，同时需加大速度环积分时间常数Ti，以保证机械系统的稳定。对于中刚性和低刚性的机械，在相同的负载惯量比时，Kv值要酌情减小，同时将速度环积分时间常数值增大。3）速度环积分时间常数Ti调整速度环积分环节的主要作用是使系统对微小的输入有响应。由于此积分环节的延时作用，积分时间常数Ti的增加将使定位时间增加，响应将变慢，因此，此时应尽量减小Ti的值，然而，如果负载惯量很大或机械系统刚性较差时，为防止振动，必须加大速度环积分时间常数Ti。1）将位置环增益Kp先设在较低值，然后在不产生异常响声和振动的前提下逐渐增加速度环的增益Kv至最大值。2）逐渐降低Kv的值，加大位置环增益Kp的值，在整个响应无超调、无振动的前提下将Kp的值设至最大。3）速度环积分时间常数Ti取决于定位时间的长短，在机械系统不振动的前提下尽量减小此设定值。4）最后，在取得单步响应后，对位置环增益Kp、速度环增益Kv及积分时间常数Ti进行微调，找到最佳的匹配点。1）间隙补偿由于在开环或半闭环数控机床中，数控装置仅准确地控制电动机的转动，那么当运动方向改变时，会产生电动机的空转，即电动机已转过一个角度，但工作台或刀架并没有移动，从而形成指令位置与实际位置的误差。为克服由此产生的误差，数控系统均有间隙补偿功能，各轴的间隙值由实测确定，并作为参数输入给数控系统，每当运动改变方向时，系统会自动控制电动机补足空走的距离，即进行间隙补偿。2）螺距误差补偿在开环和半闭环数控机床上，数控机床常使用高精度滚珠丝杠。但丝杠总存在制造误差，并且长期使用还会产生磨损，因此要想进一步提高精度，则需采用螺距误差补偿（也称轴向校准）。螺距误差补偿的基本思想就是将数控机床控制某轴运动的指令位置与高精度位置测量系统所测得的实际位置相比较，计算出在全行程上的误差分布曲线，将误差以表格的形式输入至CNC系统中，由于滚珠丝杠本身是精密传动部件，要测量其误差分布，必须采用更高精度级别的测量仪器，目前大多采用激光干涉仪进行测量。1．装配2．调试本章通过介绍典型数控机床电气控制实例，
综合了前面所讲的知识与内容，使读者对继电器
控制系统和PLC控制系统有了更深入的了解和对
比，同时对数控机床电气控制整体框架有了一定
的认识。