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1、四電氣伺服進給傳動系統(tǒng)設(shè)計有控制系統(tǒng),檢測 +反饋1 分類: 按 控制方式 分類( 1 ) 開環(huán)系統(tǒng) :不帶反饋。只管發(fā)脈沖。脈沖當量 :對應(yīng)一個脈沖,工作臺移動的距離。精度 : 開環(huán)系統(tǒng)精度取決于步進電機的 步距角精度 及步進電機至執(zhí)行部件間傳動系統(tǒng)的 傳動精度 。 ( 0.01 0.02) 。特點:結(jié)構(gòu)簡單,適用于精度要求不高的NC機床。應(yīng)用 :簡易數(shù)控。( 2 ) 閉環(huán)系統(tǒng) :帶有檢測(反饋)裝置, 檢測裝置安裝在末端執(zhí)行件上,檢測執(zhí)行件的位置和速度。反饋裝置:旋轉(zhuǎn)變壓器(位置反饋);測速發(fā)電機(速度反饋);脈沖編碼器(位置和速度反饋)。特點:可以消除整個系統(tǒng)誤差;其定位精度取決于檢測裝
2、置的精度;系統(tǒng)復(fù)雜、成本高,主要用于精密NC機床。注意:系統(tǒng)的穩(wěn)定性問題,伺服系統(tǒng)的增益值 熱變形,熱膨脹抵消部分預(yù)拉伸量,使絲杠內(nèi)的拉 應(yīng)力減少,但絲杠長度保持不變。注息:a. 由于預(yù)拉伸影響螺距,因此加工時螺距要小一些,以保證預(yù)緊時得到正確的螺距,即裝配后達到設(shè)計精度。b. 預(yù)拉伸計算:參見課本 p119120. 形式:實現(xiàn)預(yù)拉伸的結(jié)構(gòu)( 圖示)(8) .絲杠的設(shè)計計算:機床定位精度要求與絲杠精度;絲杠的剛度和轉(zhuǎn)動慣量(最佳直徑的計算); 絲杠副的臨界轉(zhuǎn)速(共振頻率和鋼球的允許轉(zhuǎn)速); 允許軸向載荷計算; 壽命計算(額定疲勞壽命計算)。(9) .電動滾珠絲杠(圖)5.伺服電機的計算和選擇所
3、選伺服電動機,應(yīng)滿足下列條件:在所有進給速度范圍內(nèi)(包括快速移動),空載進給力矩應(yīng)小于電動機的額定轉(zhuǎn)矩;最大切削力矩小于電動機額定轉(zhuǎn)矩。加、減速時間應(yīng)符合所希望的時間常數(shù)。快速進給頻繁度在希望值以內(nèi)。選取滿足上述條件的電動機,需要進行負載扭矩計算計算。Ti yKFk+F2n 2/等速運動時驅(qū)預(yù)緊力軍動力矩率叫T T /溪珠世虹*榻紫雙螺母iiL.(i)負載扭矩計算:主要由摩擦力和切削反力引起。,慣量匹配計算 和加、減速扭矩上+Tb) 二 匚,:Z2“軸承的摩力向外擦力矩 戈荷工】i勺一肯(ft色詞服J電迪5按TiTs選擇伺服電機,其中 Ts為額定轉(zhuǎn)矩。(2)慣量匹配計算為使伺服進給系統(tǒng)的進給執(zhí)
4、行部件 具有快速響應(yīng)能力。必須選用加速能力大的電動 機,亦即能夠快速響應(yīng)的電機(例如采用大慣量伺服電機),但又不能盲目追大慣量,否則由于不能充分發(fā)揮其加速能力,造成不經(jīng)濟(成本高) 。因此必須使電機慣量與進給負 載慣量之間有一個合理的匹配。設(shè)電機慣量Jm與負載慣量Jl (折算到電機軸)或 J總慣量之間如下的匹配關(guān)系:4 JL 10.5 Jm 0.80.2 JL 0.5JmJJ其中J=JL JmT =2-nm(Jm Jl) Tl60ta(3)定位加、減速時的最大扭矩計算:若T小于伺服電機的最大轉(zhuǎn)矩 Tmax,則能以所選取的時間常數(shù)進行加減速。6、齒輪副的設(shè)計與計算:(1)最佳速比確定:按照最大加速能力和最小慣量的要求確定,以降低機械傳動部件慣量(質(zhì)量)。開環(huán)系統(tǒng)::Lu :0-3600 Q其中,a步距角,L導(dǎo)程, Q 脈沖當量閉環(huán)系統(tǒng):,nd maxLu 二vmax其中,/max為電機最大轉(zhuǎn)速,5ax為工作臺最大移動速度。(2)齒輪的齒側(cè)間隙調(diào)整:a.剛性調(diào)整法:調(diào)整后的間隙不能自動補償,如偏心套、斜齒輪軸向墊片調(diào)整法、變 齒厚等。b.柔性調(diào)整法:調(diào)整后的間隙可以進行自動補償,斜齒輪軸向壓簧調(diào)整法、雙片齒輪幽,r偏心粕青潮整淡凰非斜用輪推向平片謝整法8