2.数控机床对主轴伺服系统的要求 (1)足够的输出功率。 4主轴转速高,输出转矩小;主轴转速低,输出转矩大。要 求主轴驱动装置具有恒功率性质。 (2)调速范围宽。 4数控机床的变速依照指令自动执行,要求能够在较宽的转 速范围内进行无级调速,较少中间传递环节,简化主轴箱。 (3)定位准停功能 为使得数控车床具有螺纹切削等功能,要求主轴能与进给 驱动实行同步控制。 4在加工中为自动换刀,要求主轴具有高精度的准停功能
（1）足够的输出功率。 主轴转速高，输出转矩小；主轴转速低，输出转矩大。要 求主轴驱动装置具有恒功率性质。 （2）调速范围宽。 数控机床的变速依照指令自动执行，要求能够在较宽的转 速范围内进行无级调速，较少中间传递环节，简化主轴箱。 （3）定位准停功能。 为使得数控车床具有螺纹切削等功能，要求主轴能与进给 驱动实行同步控制。 在加工中为自动换刀，要求主轴具有高精度的准停功能。 2. 数控机床对主轴伺服系统的要求
72步进电机伺服系统 721步进电机 4步进电机:一种将电脉冲信号变换成相应的角位移 或直线位移的机电执行元件。 4数控装置输出的进给脉冲数量、频率和方向经过驱 动控制电路达到步进电机后,可以转换为工作台的 位移量、进给速度和方向。 工作台 指令脉冲 驱动控制线路 步进电机 丝杠 开环步进式伺服系统组成框图
7.2 步进电机伺服系统 7.2.1 步进电机 步进电机：一种将电脉冲信号变换成相应的角位移 或直线位移的机电执行元件。 数控装置输出的进给脉冲数量、频率和方向经过驱 动控制电路达到步进电机后，可以转换为工作台的 位移量、进给速度和方向。 驱动控制线路 步进电机 工作台 指令脉冲 丝杠 开环步进式伺服系统组成框图
步进式开环伺服系统工作原理 步进式伺服系统受驱动控制线路的控制,将代表进给脉冲 的电信号通过步进电动机转变为具有一定大小和方向的机 械角位移,通过齿轮和丝杠带动工作台移动。 1.工作台位移量的控制 数控装置发出N个进给脉冲,使步进电动机定子绕组的通 电状态变化N次,则步进电动机转过的角位移量=Na (a为步距角)。该角位移经丝杠螺母副之后转化为工作 台的位移量L,即进给脉冲数决定了工作台的直线位移量
步进式开环伺服系统工作原理 步进式伺服系统受驱动控制线路的控制，将代表进给脉冲 的电信号通过步进电动机转变为具有一定大小和方向的机 械角位移，通过齿轮和丝杠带动工作台移动。 1. 工作台位移量的控制 数控装置发出N个进给脉冲，使步进电动机定子绕组的通 电状态变化N次，则步进电动机转过的角位移量 φ =Nα （α为步距角）。该角位移经丝杠螺母副之后转化为工作 台的位移量L，即进给脉冲数决定了工作台的直线位移量
步进式开环伺服系统工作原理 2.工作台运动方向的控制 4当数控装置发出的进给脉冲是正向时,经驱动控制线 路之后,步进电动机的定子绕组按一定顺序依次通电、 断电。当进给脉冲是反向时,定子各相绕组则按相反 的顺序通电、断电。 改变进给脉冲的方向,可改变定子绕组的通电顺序, 使步进电动机正转或反转,从而改变工作台的进给方 向
步进式开环伺服系统工作原理 2. 工作台运动方向的控制 当数控装置发出的进给脉冲是正向时，经驱动控制线 路之后，步进电动机的定子绕组按一定顺序依次通电、 断电。当进给脉冲是反向时，定子各相绕组则按相反 的顺序通电、断电。 改变进给脉冲的方向，可改变定子绕组的通电顺序， 使步进电动机正转或反转，从而改变工作台的进给方 向
步进式开环伺服系统工作原理 3.工作台进给速度的控制 4若数控装置发出的进给脉冲的频率为,经驱动控制线路 后,转换为控制步进电动机定子绕组的通电、断电的电 平信号变化频率,由于进电动机转子的转速O=606(为 脉冲当量),所以定子绕组通电状态的变化频率决定步 进电动机转子的转速。 该转速经过丝杠副螺母副传递之后,转化为工作台的进 给速度,即进给脉冲的频率决定了工作台的进给速度。 同时,在相同脉冲频率f的条件下,脉冲当量δ越小,则 进给速度越小,进给运动的分辨率和精度越高。 4综上所述,进给脉冲的数量、频率和方向决定了机床工 作台的位移量、速度和方向
3. 工作台进给速度的控制 若数控装置发出的进给脉冲的频率为f，经驱动控制线路 后，转换为控制步进电动机定子绕组的通电、断电的电 平信号变化频率，由于进电动机转子的转速ω=60fδ（δ为 脉冲当量），所以定子绕组通电状态的变化频率决定步 进电动机转子的转速。 该转速经过丝杠副螺母副传递之后，转化为工作台的进 给速度，即进给脉冲的频率决定了工作台的进给速度。 同时，在相同脉冲频率f的条件下，脉冲当量δ越小，则 进给速度越小，进给运动的分辨率和精度越高。 综上所述，进给脉冲的数量、频率和方向决定了机床工 作台的位移量、速度和方向。 步进式开环伺服系统工作原理