《數(shù)控機(jī)床控制技術(shù)基礎(chǔ)》課件(共十章)_第1頁
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文檔簡介

第一節(jié)概述在電能的生產(chǎn)、輸送、分配和應(yīng)用中,起著開關(guān)

、控制、調(diào)節(jié)和保護(hù)等作用的電氣設(shè)備稱為電

器。一、電器的分類電器的用途廣泛,種類繁多,構(gòu)造各異,功能多樣。二、電器的基本結(jié)構(gòu)各類電器的基本結(jié)構(gòu),大都由兩個主要的部分組

成:觸頭系統(tǒng)和推動機(jī)構(gòu)。第二節(jié)低壓開關(guān)開關(guān)設(shè)備中有刀開關(guān)、轉(zhuǎn)換開關(guān)及低壓斷路器

。圖1-1刀開關(guān)外形圖一、刀開關(guān)刀開關(guān)又稱閘刀開關(guān),是結(jié)構(gòu)最簡單,應(yīng)用最廣泛的一種低壓電器,其種類很多。

圖1-2封閉式負(fù)荷開關(guān)外形圖二、組合開關(guān)(一)組合開關(guān)1.適用范圍2.型號及其含義(見圖1-7)。圖1-7組合開關(guān)型號含義3.結(jié)構(gòu)特征三、低壓斷路器低壓斷路器是一種可以自動切斷線路故障的保

護(hù)電器。圖1-8斷路器電氣圖符號圖1-9型號含義1.適應(yīng)范圍2.結(jié)構(gòu)特點(diǎn)圖1-10低壓斷路器外形圖一、訓(xùn)練目標(biāo)1)了解刀開關(guān)、組合開關(guān)、斷路器的結(jié)構(gòu)。二、工具材料常用電工工具一套(含螺釘旋具、鑷子、鋼絲鉗、尖嘴鉗、小刀等),萬用表一塊。三、訓(xùn)練指導(dǎo)1.組合開關(guān)的檢測2.斷路器的測試3.斷路器的使用維護(hù)及安裝4.選用注意事項第三節(jié)熔斷器熔斷器是一種最簡單有效的保護(hù)電器,它具有分

斷能力高、安裝體積小、使用維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn),

它還可以起到使電路與電源隔離作用。一、熔斷器的結(jié)構(gòu)熔斷器主要由熔體和安裝熔體的熔管或熔座兩

部分組成。二、熔斷器的型號及主要技術(shù)參數(shù)(一)熔斷器的電氣圖形符號及文字符號圖1-11圖形符號圖1-12常用熔斷器外形圖圖1-13熔斷器型號含義一、訓(xùn)練目標(biāo)1)掌握熔斷器的選擇方法。二、工具材料常用電工工具一套(含螺釘旋具、鑷子、鋼絲鉗

、尖嘴鉗、小刀等),萬用表一塊,各型號熔斷器

若干。1.熔斷器的選擇三、訓(xùn)練指導(dǎo)2.各種熔斷器及熔體的安裝方法第四節(jié)主令電器主令電器屬于控制電器,在電路中用來控制其他

電器的動作,以發(fā)送控制“指令”。圖1-14按鈕型號含義一、控制按鈕控制按鈕又稱按鈕開關(guān),簡稱按鈕。圖1-15按鈕電氣圖形符號圖1-16按鈕外形圖二、行程開關(guān)生產(chǎn)機(jī)械中常需要控制某些運(yùn)動部件的行程,或運(yùn)動一定行程使其停止,或在一定行程內(nèi)自動返

回或自動循環(huán)。圖1-19行程開關(guān)外形圖三、萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)是一種能同時切換多路電路的主

令電器,它可作為各種配電設(shè)備的遠(yuǎn)距離控制開

關(guān)、各種儀表的切換開關(guān)、正反向轉(zhuǎn)換開關(guān)和

雙速電動機(jī)的變速開關(guān)等,用途極為廣泛,因此而

得名。圖1-20電氣符號一、訓(xùn)練目標(biāo)熟悉常用主令電器的類型及安裝方法。二、工具材料常用電工組合工具一套,萬用表一只,按鈕、行程開關(guān)、萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)各一個。三、訓(xùn)練指導(dǎo)1.按鈕的檢測與拆裝2.行程開關(guān)的測試3.萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)的測試第五節(jié)接觸器接觸器是一種電磁式自動開關(guān),它通過電磁機(jī)構(gòu)

動作,可以遠(yuǎn)距離頻繁地接通、分?jǐn)嚯娏ν蟿又?/p>

回路及其他大容量用電回路。一、接觸器的結(jié)構(gòu)交流接觸器由電磁系統(tǒng)、觸頭系統(tǒng)、滅弧裝置

等部分組成。二、接觸器的工作原理接觸器是利用電磁吸力與彈簧彈力配合動作,使

觸頭閉合或分?jǐn)嗟?。三、接觸器的型號接觸器的型號及種類較多,機(jī)床電路常用的有CJT1系列、CJ20系列、CJX1(3TB、3TF)系列、

CJX2系列、CJX2—N系列等。圖1-23接觸器外形圖四、交流接觸器的電氣圖形和文字符號

五、CJX2系列接觸器

一、訓(xùn)練目標(biāo)熟悉常用交流接觸器的工作原理,選用及安裝

二、工具材料常用電工工具一套(含螺釘旋具、鑷子、鋼絲鉗

、尖嘴鉗、小刀等),萬用表一塊,CJT1系列交流

接觸器一塊。三、訓(xùn)練指導(dǎo)1.本處以CJT1型交流接觸器進(jìn)行拆裝,其他類型的交流接觸

器可參照其步驟進(jìn)行。2.接觸器的選用及常見故障3.交流接觸器的使用和維護(hù)第六節(jié)繼電器繼電器是一種根據(jù)某種信號(參量)的變化,接通

或斷開所控制的電路,實(shí)現(xiàn)自動控制或保護(hù)電動

機(jī)的自動電器。一、時間繼電器時間繼電器在電力拖動自動控制系統(tǒng)中起定時

作用。圖1-27時間繼電器外形圖(一)中間繼電器的結(jié)構(gòu)圖1-28中間繼電器電氣圖形符號二、中間繼電器圖1-29繼電器內(nèi)部接線圖1.結(jié)構(gòu)2.用途三、熱繼電器熱繼電器是用作電動機(jī)和其他用電設(shè)備過載保

護(hù)的自動電器。1.適用范圍2.正常工作條件和安裝條件3.結(jié)構(gòu)特征四、電流繼電器電流繼電器是由電磁系統(tǒng)和觸頭等組成,有JL14

型、JT4型。五、電壓繼電器電壓繼電器的結(jié)構(gòu)與電流繼電器相似,但電壓繼

電器的線圈為電壓線圈,匝數(shù)多導(dǎo)線細(xì),阻抗大,與

被測電路并聯(lián)。六、速度繼電器速度繼電器是一種可以按照被控電動機(jī)轉(zhuǎn)速的

大小使被控電路接通或斷開的電器。一、訓(xùn)練目標(biāo)熟悉各種繼電器的使用和安裝。二、工具材料常用電工工具一套(含螺釘旋具、鑷子、鋼絲鉗

、尖嘴鉗、小刀等),萬用表一塊,JS7-2A時間繼

電器及其他時間繼電器、中間繼電器、熱繼電

器、速度繼電器任選一種或幾種。三、訓(xùn)練指導(dǎo)1.時間繼電器的識別與檢驗2.中間繼電器的識別與檢驗3.熱繼電器的識別與檢驗(以JR36系列為例)第一節(jié)電動機(jī)基本控制線路圖的繪制及安裝

步驟由于對各種生產(chǎn)機(jī)械的工作要求和加工工藝不

同,使得對電動機(jī)的控制要求也不同。一、繪制電氣控制線路圖的基本原則生產(chǎn)機(jī)械電氣控制線路有電路圖、接線圖和布

置圖三種形式。二、基本控制線路的安裝步驟及要求1)識讀電路圖,明確線路所用電器元件及其作用,熟悉線路的工作原理。第二節(jié)三相籠型異步電動機(jī)的正轉(zhuǎn)控制線路電動機(jī)接通電源后由靜止?fàn)顟B(tài)逐漸加速到穩(wěn)定

運(yùn)行狀態(tài)的過程稱為電動機(jī)的起動。一、手動正轉(zhuǎn)控制線路圖2-1所示是一種最簡單手動正轉(zhuǎn)控制線路。二、點(diǎn)動正轉(zhuǎn)控制線路點(diǎn)動控制線路是用按鈕、接觸器來控制電動機(jī)

的最簡單的控制線路,原理圖如圖2-2所示。圖2-3具有接觸器自鎖的正轉(zhuǎn)控制線路三、接觸器自鎖的正轉(zhuǎn)控制線路如果要求電動機(jī)起動后連續(xù)運(yùn)行,起動按鈕必須

始終用手按住,這顯然是不符合生產(chǎn)實(shí)際要求的

。過載保護(hù)是指當(dāng)電動機(jī)出現(xiàn)過載時能自動切斷電動機(jī)電源,使電動機(jī)停轉(zhuǎn)的一種保護(hù)。四、具有過載保護(hù)的自鎖正轉(zhuǎn)控制線路五、連續(xù)運(yùn)行和點(diǎn)動控制混合的控制線路機(jī)床設(shè)備在正常工作時,一般需要電動機(jī)處在連

續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài),但在試車或調(diào)整刀具與工件相對位

置時,要求電動機(jī)能點(diǎn)動控制。圖2-5連續(xù)運(yùn)行和點(diǎn)動控制線路一、目的要求掌握接觸器自鎖正轉(zhuǎn)控制線路的安裝。二、工具、儀表及器材(1)工具試電筆、電工螺釘旋具(各種規(guī)格)、

尖嘴鉗、斜口鉗、電工刀等。三、安裝步驟和工藝要求1)識讀接觸器自鎖正轉(zhuǎn)控制線路(見圖2-3),明確

線路所用電器元件及作用,熟悉線路的工作原理

。圖2-6接觸器自鎖正轉(zhuǎn)控制線路接線圖、布置圖四、注意事項1)電動機(jī)及按鈕的金屬外殼必須可靠接地。第三節(jié)三相籠型異步電動機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制線

路前面介紹的正轉(zhuǎn)控制線路只能使電動機(jī)向一個方向旋轉(zhuǎn),帶動生產(chǎn)機(jī)械的運(yùn)動部件朝一個方向

運(yùn)動。圖2-7接觸器聯(lián)鎖正反轉(zhuǎn)控制線路一、目的要求掌握接觸器聯(lián)鎖正反轉(zhuǎn)控制線路的安裝。二、工具,儀表及器材(1)工具測電筆、電工螺釘旋具(各種規(guī)格)、

尖嘴鉗、斜口鉗、電工刀等。三、安裝步驟和工藝要求1)按表2-2配齊所用電器元件,并進(jìn)行質(zhì)量檢驗。四、注意事項1)螺旋式熔斷器的接線要正確,以確保用電安全圖2-8接觸器聯(lián)鎖正反轉(zhuǎn)控制線路接線圖第四節(jié)位置控制與自動循環(huán)控制線路一、位置控制(又稱行程控制、限位控制)線路位置開關(guān)(又稱行程開關(guān)、限位開關(guān))是一種將機(jī)

械信號轉(zhuǎn)換為電氣信號以控制運(yùn)動部件位置或

行程的控制電器。二、自動往復(fù)循環(huán)控制線路有些生產(chǎn)機(jī)械,如萬能銑床,要求工作臺在一定距

離內(nèi)能自動往復(fù),不斷循環(huán),以便工件能連續(xù)加工,

提高生產(chǎn)效率。圖2-10自動往復(fù)循環(huán)控制線路一、目的要求掌握工作臺自動往返控制線路的安裝與檢修。二、工具、儀表及器材(1)工具試電筆、電工螺釘旋具(各種規(guī)格)、

尖嘴鉗、偏口鉗、電工刀等。三、安裝訓(xùn)練1.安裝步驟及工藝要求2.注意事項一、順序控制線路第五節(jié)順序控制與多地控制線路二、多地控制線路以上各控制線路只能在一個地點(diǎn),用一套按鈕來

對電動機(jī)進(jìn)行操作,但是有些生產(chǎn)機(jī)械,為了操作

方便,常常希望可以在兩地或多地進(jìn)行同樣的控

制操作,即所謂兩地或多地控制。圖2-12兩地控制線路一、目的要求掌握兩臺電動機(jī)順序起動控制線路的安裝。二、工具,儀表及器材(1)工具試電筆、電工螺釘旋具(各種規(guī)格)、

尖嘴鉗、偏口鉗、電工刀等。三、安裝步驟及工藝要求安裝工藝要求可參照技能訓(xùn)練2-3中的工藝要求進(jìn)行。四、注意事項通電試車前,應(yīng)熟悉線路的操作順序,即先合上電源開關(guān)QS,然后按下SB1后,再按SB2順序啟動;按下SB3后停止。第六節(jié)三相籠型異步電動機(jī)的降壓起動控制

線路前面介紹的三相籠型異步電動機(jī)直接起動的優(yōu)點(diǎn)是所需電氣設(shè)備少,線路簡單,維修量較小。一、定子繞組串電阻(或電抗器)降壓起動控制

線路定子繞組串接電阻(或電抗器)降壓起動是在電動

機(jī)定子繞組電路中串入電阻(或電抗器),起動時

利用串入的電阻(或電抗器)起降壓限流作用;待電動機(jī)轉(zhuǎn)速升到一定值時,將電阻(或電抗器)切

除,使電動機(jī)在額定電壓下穩(wěn)定運(yùn)行。圖2-13手動接觸器控制的串聯(lián)電阻降壓起動控制線路1.降壓起動2.全壓起動3.停車時只需按下SB3,控制電路斷電,電動機(jī)M斷電停轉(zhuǎn)。圖2-14時間繼電器控制的串電阻降壓起動控制線路二、自耦變壓器降壓起動控制線路自耦變壓器減壓起動是指電動機(jī)起動時利用自

耦變壓器來降低起動時加在電動機(jī)定子繞組上

的電壓,達(dá)到限制起動電流的目的。圖2-15按鈕接觸器控制起動補(bǔ)償器降壓起動線路圖2-16時間繼電器自動控制的補(bǔ)償器降壓起動控制線路三、星形-三角形(Y-△)降壓起動控制線路星形-三角形降壓起動是指電動機(jī)起動時,把定子

繞組作星形聯(lián)結(jié),以降低起動電壓,限制起動電流,

待轉(zhuǎn)速升高到一定值時,再把定子繞組改為三角

形聯(lián)結(jié),使電動機(jī)全壓運(yùn)行。圖2-17按鈕與接觸器控制Y-△降壓起動控制線路1.電動機(jī)Y接法降壓起動2.電動機(jī)△聯(lián)結(jié)全壓運(yùn)行3.停止時,按下SB3即可實(shí)現(xiàn)圖2-18時間繼電器自動控制Y-△降壓起動控制線路一、目的要求掌握時間繼電器自動控制Y-△降壓起動控制線

路的安裝與檢修尖嘴鉗、斜口鉗、電工刀等。二、工具、儀表及器材工具試電筆、電工螺釘旋具(各種規(guī)格)、三、安裝訓(xùn)練1.安裝步驟及工藝要求2.注意事項四、檢修訓(xùn)練故障設(shè)置在控制電路或主電路中人為設(shè)置

電氣故障兩處。第七節(jié)三相異步電動機(jī)制動控制線路三相異步電動機(jī)斷開電源后,由于慣性的作用下

不會馬上停止轉(zhuǎn)動,而是要轉(zhuǎn)動一段時間才會完

全停下來。一、機(jī)械制動利用機(jī)械裝置使電動機(jī)斷開電源后迅速停轉(zhuǎn)的

方法,叫機(jī)械制動。圖2-21電磁抱閘通電制動控制線路圖2-22斷電制動式電磁離合器結(jié)構(gòu)示意圖1—靜鐵心2—動鐵心3—激磁線圈4—靜摩擦片5—動摩擦片6—制動彈簧7—法蘭8—繩輪軸9—鍵二、電氣制動控制線路使電動機(jī)在切斷電源后,產(chǎn)生一個和電動機(jī)實(shí)際

旋轉(zhuǎn)方向相反的電磁力矩(制動力矩),迫使電動

機(jī)迅速停轉(zhuǎn)的方法稱為電氣制動。1.反接制動控制線路圖2-23反接制動原理圖圖2-24單向起動反接制動控制線路圖2-25能耗制動原理圖圖2-26無變壓器半波整流能耗制動控制線路圖2-27有變壓器全波整流能耗制動控制線路一、目的要求掌握無變壓器半波整流單向起動能耗制動線路

的安裝和檢修尖嘴鉗、斜口鉗、電工刀等。二、工具、儀表及器材(1)工具試電筆、電工螺釘旋具(各種規(guī)格)、三、安裝訓(xùn)練(1)安裝步驟及工藝要求按表2-6配齊所用電器

元件,根據(jù)如圖2-26所示電路圖,參照技能訓(xùn)練2-3

中的安裝步驟及工藝要求進(jìn)行安裝。四、檢修訓(xùn)練故障設(shè)置在控制電路或主電路中人為設(shè)置

電氣故障兩處。圖2-28習(xí)題6第一節(jié)機(jī)床電氣維修的一般方法一、機(jī)床電氣電路的一般分析方法機(jī)床的種類很多,故障的發(fā)生又是多種多樣的,產(chǎn)

生的原因也比較復(fù)雜,況且即使同一類型的機(jī)床因其生產(chǎn)廠家的不同,其控制電路、電器安裝也

不盡相同。1.了解機(jī)床主要結(jié)構(gòu)和運(yùn)動情況2.看懂主電路3.分析控制電路4.分析機(jī)床中其他電路二、機(jī)床電氣設(shè)備發(fā)生故障后的一般檢查和維

修方法機(jī)床控制電路多種多樣,機(jī)床故障又往往與電氣

、機(jī)械、液壓氣動系統(tǒng)交錯在一起,不易分辯,給

維修工作帶來困難,所以不但要掌握機(jī)床控制電

路的基本工作原理,還必須掌握正確的檢修方法,才能對故障進(jìn)行分析判斷和處理。1.檢修前的調(diào)查2.確定和縮小故障范圍3.進(jìn)一步縮小故障范圍4.根據(jù)電氣設(shè)備的控制按鈕及可調(diào)部分,判斷故障范圍能正轉(zhuǎn)的故障。檢修思路:能正轉(zhuǎn)說明電源正常。例:一臺電動機(jī)的可逆控制,出現(xiàn)了不能反轉(zhuǎn),只第二節(jié)臥式車床的電氣控制線路臥式車床在機(jī)械加工中用得最為廣泛,約占機(jī)床

總數(shù)的25%~50%左右,在各種車床中,應(yīng)用得最多的是臥式車床,主要用來車削外圓、內(nèi)圓、端面

、螺紋和定型表面,也可用鉆頭、鉸刀等進(jìn)行加

工。一、CA6140車床的主要結(jié)構(gòu)和運(yùn)動情況CA6140型臥式車床的外形如圖3-1所示。圖3-1CA6140型臥式車床外形圖1—掛輪箱2—主軸變速箱3—主軸和卡盤4—溜板和刀架5—照明燈6—尾座7—床身8—絲杠9—光杠10、12—床腿11—溜板箱13—進(jìn)給箱根據(jù)車床運(yùn)動情況和工藝要求,其電力拖動及控

制要求如下:三、電氣控制線路分析CA6140型臥式車床電路圖如圖3-2所示。二、臥式車床電力拖動及控制要求表3-1接觸器、繼電器觸頭分區(qū)位置簡表圖3-2CA6140型臥式車床電氣控制電路1.主電路分析2.控制電路分析一、目的要求熟悉CA6140型車床電器在機(jī)床上的位置與作

用。二、工具與儀表工具測電筆、電工刀、剝線鉗、尖嘴鉗、

斜口鉗、螺釘旋具等。三、熟悉CA6140型車床電器在機(jī)床上的位置CA6140型車床電器在機(jī)床上的位置示意圖如圖

3-3所示。圖3-3CA6140型臥式車床電氣位置圖四、檢修步驟及要求教師示范檢修。五、常見電氣故障分析與檢修主軸電動機(jī)M1不能起動,可按下列步驟檢修:六、注意事項檢修前要熟悉CA6140車床的電氣控制線路,充

分了解有關(guān)電器元件的位置、作用及其走線。第三節(jié)X62W萬能銑床的電氣控制線路銑床可用來加工平面、斜面、溝槽和成形面,裝

上分度頭可以銑切直齒齒輪和螺旋面,裝上圓工

作臺還可以銑切凸輪、弧形槽等,所以銑床在機(jī)械行業(yè)的機(jī)床設(shè)備中占有的比重相當(dāng)大。一、X62W萬能銑床的主要結(jié)構(gòu)和運(yùn)動情況X62W萬能銑床的外形如圖3-4所示。圖3-4X62W萬能銑床外形圖1—底座2—主軸變速手柄3—主軸變速盤4—床身5—主軸6—刀桿7—銑刀8—懸梁9—刀桿支架10—工作臺11—回轉(zhuǎn)盤12—溜板13—升降臺14—進(jìn)給變速手柄與變速盤15—進(jìn)給操作手柄二、X62W萬能銑床電力拖動及電氣控制的要求銑床采用單獨(dú)傳動形式,主軸、工作臺和冷卻泵

分別由三臺電動機(jī)拖動。三、電氣控制線路分析圖3-5是X62W萬能銑床的電氣控制電路。路電制控氣電的床銑能萬W26X5-3圖1.主電路分析2.控制電路分析3.圓形工作臺的控制4.冷卻泵和照明控制一、目的要求熟悉X62W萬能銑床電器在機(jī)床上的位置二、工具與儀表工具測電筆、電工刀、剝線鉗、尖嘴鉗、

斜口鉗、螺釘旋具、活扳手等。三、熟悉X62W萬能銑床電器在機(jī)床上的位置X62W萬能銑床電器在機(jī)床上的位置示意圖如圖。圖3-6X62W萬能銑床電器位置圖四、檢修步驟及要求在有故障的銑床上或人為設(shè)置故障的銑床上,

由教師示范檢修,邊分析邊檢查,直至故障排除。五、常見電氣故障分析與檢修主軸電動機(jī)M1不能啟動,可按下列步驟檢修六、注意事項檢修前要認(rèn)真閱讀電路圖,熟悉各電器在機(jī)床

中的實(shí)際位置與作用,并認(rèn)真仔細(xì)地觀察教師的

示范檢修。第一節(jié)概述檢測裝置是數(shù)控機(jī)床的重要組成部分。一、數(shù)控機(jī)床檢測裝置的要求工作可靠,抗干擾性強(qiáng)。二、檢測裝置的分類數(shù)控系統(tǒng)中的檢測裝置按被檢測的物理量分

為位移、速度和電流三種類型。第二節(jié)光柵傳感器光柵傳感器是數(shù)控機(jī)床檢測系統(tǒng)中常用的位移

或轉(zhuǎn)角測量裝置,它具有測量精度高、抗干擾能

力強(qiáng)、適于實(shí)現(xiàn)動態(tài)測量和自動測量以及數(shù)字顯示等優(yōu)點(diǎn),測量精度可達(dá)幾微米級。一、光柵傳感器的工作原理(一)光柵的類型圖4-1光柵刻線圖4-2莫爾條紋二、光柵傳感器的結(jié)構(gòu)光柵傳感器由主光柵和光柵讀數(shù)頭等部分組成

。一、訓(xùn)練目標(biāo)掌握光柵傳感器的安裝與調(diào)試方法。二、工具器材光柵傳感器一套。三、訓(xùn)練指導(dǎo)光柵傳感器的安裝調(diào)試。第三節(jié)脈沖發(fā)生器脈沖發(fā)生器又稱編碼器,它是一種直接用數(shù)字代

碼表示角位移及直線位移的檢測裝置。一、增量式旋轉(zhuǎn)編碼器常用的增量式旋轉(zhuǎn)編碼器為增量式光電編碼器,如圖。圖4-3增量式光電編碼器結(jié)構(gòu)示意圖1—轉(zhuǎn)軸2—LED3—光欄板4—零標(biāo)志槽5—光敏元件6—碼盤7—印制電路板8—電源及信號線連接座絕對式旋轉(zhuǎn)編碼器有接觸式碼盤和絕對式光電

碼盤。圖4-4接觸式碼盤a)結(jié)構(gòu)簡圖b)4位BCD碼盤c)4位格雷碼盤二、絕對式旋轉(zhuǎn)編碼器三、旋轉(zhuǎn)編碼器的特點(diǎn)增量型:只在旋轉(zhuǎn)期間輸出與旋轉(zhuǎn)角度相對應(yīng)的

脈沖,在靜止?fàn)顟B(tài)下不輸出。四、旋轉(zhuǎn)編碼器的型號及含義歐姆龍系列旋轉(zhuǎn)編碼器型號含義,如圖4-5所示。圖4-5歐姆龍系列旋轉(zhuǎn)編碼器型號含義五、注意要點(diǎn)選擇旋轉(zhuǎn)編碼器時,應(yīng)注意下列幾點(diǎn):六、編碼器應(yīng)用舉例與數(shù)字轉(zhuǎn)速表(H7ER)的連接舉例:適用品種E6

A2-CS3E,10P/R,60P/R,如圖4-6所示。圖4-8編碼器和傳感控制器的連接圖4-9編碼器和高速計數(shù)器的連接一、訓(xùn)練目標(biāo)掌握編碼器的安裝與調(diào)試方法。二、工具器材旋轉(zhuǎn)編碼及相應(yīng)耦合器一套。1.旋轉(zhuǎn)編碼的安裝步驟及注意事項圖4-10錯誤安裝圖示三、訓(xùn)練指導(dǎo)圖4-11與鏈接帶及齒輪結(jié)合2.配線及連接第四節(jié)感應(yīng)同步器感應(yīng)同步器是一種根據(jù)電磁感應(yīng)原理制成的高

精度測量元件,是目前數(shù)控設(shè)備上廣泛采用的測

量元件。一、結(jié)構(gòu)和工作原理感應(yīng)同步器也是一種電磁式的位置測量元件。圖4-12直線式感應(yīng)同步器結(jié)構(gòu)示意圖a)外觀及安裝形式b)繞組1—固定部件(床身)2—運(yùn)動部件(工作臺或刀架)3—定尺繞組引線4—定尺座5—防護(hù)罩6—滑尺7—滑尺座8—滑尺繞組引線9—調(diào)整墊10—定尺11—正弦勵磁繞組12—余弦勵磁繞組二、感應(yīng)同步器的種類、特點(diǎn)及主要技術(shù)參數(shù)(一)感應(yīng)同步器的種類1.直線式2.圓感應(yīng)同步器一、訓(xùn)練目標(biāo)掌握感應(yīng)同步器的安裝、調(diào)試方法。二、工具器材感應(yīng)同步器一套。三、訓(xùn)練指導(dǎo)感應(yīng)同步器的安裝、調(diào)試。第五節(jié)其他位置傳感器位置傳感器除了前面講述的光柵傳感器、脈沖

發(fā)生器、感應(yīng)同步器外,常用的還有磁柵、旋轉(zhuǎn)

變壓器、接近開關(guān)等多種傳感器。磁柵又稱磁尺,是一種高精度位置檢測裝置,可用

于長度和角度的測量,具有精度高、安裝調(diào)試方

便以及對使用條件要求較低等一系列優(yōu)點(diǎn)。1.磁性標(biāo)尺2.磁頭一、磁柵3.檢測電路二、接近開關(guān)接近開關(guān)是數(shù)控機(jī)床中常用的限位檢測裝置,其

作用相當(dāng)于行程開關(guān)。1.工作原理2.工作流程圖(見圖4-13)。圖4-13電感式接近開關(guān)工作流程圖3.注意事項1.工作原理2.工作流程方框圖(見圖4-14)圖4-14電容式接近開關(guān)工作流程圖3.電容式接近開關(guān)注意事項1.工作原理2.內(nèi)部原理圖(見圖4-15)圖4-15霍爾式接近開關(guān)內(nèi)部原理圖一、訓(xùn)練目標(biāo)掌握接近開關(guān)的安裝與調(diào)試方法。二、工具器材接近開關(guān)一套。三、訓(xùn)練指導(dǎo)1.接近開關(guān)的正確使用和安裝2.接近開關(guān)外部接線圖(見圖4-22)圖4-22接近開關(guān)外部接線圖第一節(jié)步進(jìn)電動機(jī)及其驅(qū)動控制步進(jìn)電動機(jī)作為數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給驅(qū)動,一般采用

開環(huán)的控制結(jié)構(gòu)。一、步進(jìn)電動機(jī)(一)步進(jìn)電動機(jī)的基本類型圖5-1三相反應(yīng)式步進(jìn)電動機(jī)的工作原理圖5-2定子與轉(zhuǎn)子的磁極二、步進(jìn)驅(qū)動控制基礎(chǔ)步進(jìn)電動機(jī)的運(yùn)行特性不僅與步進(jìn)電動機(jī)本身

和負(fù)載有關(guān),還與配套使用的驅(qū)動控制裝置有著

十分密切的關(guān)系。圖5-3硬環(huán)分驅(qū)動與數(shù)控裝置的連接1.硬件環(huán)分器圖5-4集成芯片的引腳圖和三相六拍接線圖a)管腳圖b)接線圖2.軟件環(huán)分器圖5-5軟環(huán)分驅(qū)動與數(shù)控裝置的連接圖圖5-6恒流斬波驅(qū)動電路及電流波形圖a)恒流斬波驅(qū)動電路b)電流波形圖圖5-7四相步進(jìn)電動機(jī)驅(qū)動電路圖圖5-8步進(jìn)電動機(jī)驅(qū)動器的外形及接口圖三、步進(jìn)電動機(jī)驅(qū)動器及應(yīng)用圖5-9撥動開關(guān)示意圖圖5-10混合式步進(jìn)電動機(jī)驅(qū)動器的典型接線圖第二節(jié)直流伺服電動機(jī)及其驅(qū)動控制隨著數(shù)控技術(shù)的發(fā)展,對驅(qū)動執(zhí)行元件的要求越

來越高,一般的電動機(jī)已不能滿足數(shù)控機(jī)床對伺服控制的要求。一、直流伺服電動機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理普通的直流電動機(jī)雖然容易進(jìn)行調(diào)速,但由于轉(zhuǎn)

動慣量大,動態(tài)特性差,無法滿足伺服系統(tǒng)的控制

要求,因此,在伺服系統(tǒng)中常用大功率直流伺服電

動機(jī),如小慣量直流伺服電動機(jī)和寬調(diào)速直流伺服電動機(jī)等。圖5-11永磁式寬調(diào)速直流伺服電動機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖1—轉(zhuǎn)軸2—電樞繞組3—電樞鐵心4—磁極(永磁體)5—換向器6—電刷7—低紋波測速機(jī)圖5-12永磁式寬調(diào)速直流伺服電動機(jī)的工作原理示意圖二、直流進(jìn)給伺服驅(qū)動控制基礎(chǔ)數(shù)控機(jī)床直流進(jìn)給伺服系統(tǒng)多采用永磁式直流

伺服電動機(jī)作為執(zhí)行元件,為了與伺服系統(tǒng)所要

求的負(fù)載特性相吻合,常采用控制電動機(jī)電樞電

壓的方法來控制輸出轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速。圖5-13PWM降壓斬波器原理及輸出波形圖5-14橋式斬波器原理及輸出波形2.速度控制單元上的指示燈報警1.CRT和速度控制單元上無報警的故障第三節(jié)交流伺服電動機(jī)及其驅(qū)動控制近年來,隨著大功率半導(dǎo)體器件、變頻技術(shù)、現(xiàn)

代控制理論以及微處理器等大規(guī)模集成電路技

術(shù)的進(jìn)步,交流伺服電動機(jī)有了飛速的發(fā)展。一、交流伺服電動機(jī)交流伺服電動機(jī)分為異步型和同步型兩種。圖5-16永磁同步交流伺服電動機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖a)結(jié)構(gòu)示意圖b)結(jié)構(gòu)剖面示意圖1—定心2—永久磁鐵3—軸向通風(fēng)孔4—轉(zhuǎn)軸5—鐵心6—定子三相繞組7—脈沖編碼器8—接線盒9—壓板圖5-17永磁同步交流伺服電動機(jī)的工作原理二、SPWM變頻控制器永磁交流同步伺服電動機(jī)的同步轉(zhuǎn)速與電源的

頻率存在嚴(yán)格的對應(yīng)關(guān)系,即在電源電壓和頻率

固定不變時,它的轉(zhuǎn)速是穩(wěn)定不變的。圖5-18交-直-交變頻器圖5-19等效的SPWM波形圖5-20三相SPWM變頻控制器電路a)主電路b)控制電路1.驅(qū)動器上的狀態(tài)指示燈報警2.伺服驅(qū)動器上的7段數(shù)碼管報警表5-3FANUC?C/α/αi系列(SVU型)7段數(shù)碼管狀態(tài)一覽表第四節(jié)直流主軸電動機(jī)及其驅(qū)動控制機(jī)床主軸驅(qū)動和進(jìn)給有很大差別,對直流主軸伺

服電動機(jī)要求有很寬的調(diào)速范圍和提供大的轉(zhuǎn)

矩和功率。主軸驅(qū)動采用直流主軸電動機(jī)時在結(jié)構(gòu)上與永

磁式直流進(jìn)給伺服電動機(jī)不同。一、主軸直流電動機(jī)二、直流主軸驅(qū)動控制系統(tǒng)數(shù)控機(jī)床常用的直流主軸驅(qū)動系統(tǒng)的原理框圖

如圖5-23所示。圖5-23直流主軸驅(qū)動系統(tǒng)原理圖圖5-24三相橋式反并聯(lián)邏輯無環(huán)流可逆調(diào)速系統(tǒng)的主回路a)主回路b)簡圖1.主軸電動機(jī)不轉(zhuǎn)2.電動機(jī)轉(zhuǎn)速異?;蜣D(zhuǎn)速不穩(wěn)定3.主軸電動機(jī)振動或噪聲太大4.發(fā)生過流報警5.速度偏差過大6.熔斷器熔絲熔斷7.熱繼電器保護(hù)8.電動機(jī)過熱9.過電壓吸收器燒壞10.運(yùn)轉(zhuǎn)停止11.LED2燈亮12.速度達(dá)不到最高轉(zhuǎn)速13.主軸在加/減速時工作不正常14.電動機(jī)電刷磨損嚴(yán)重或電刷面上有劃痕第五節(jié)交流主軸電動機(jī)及其調(diào)速控制交流主軸電動機(jī)是一種具有籠式轉(zhuǎn)子的三相感

應(yīng)電動機(jī),它具有轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)簡單、堅固、價格便

宜、過載能力強(qiáng)、使用維護(hù)方便等特點(diǎn)。一、交流主軸伺服電動機(jī)三相異步交流伺服電動機(jī)有籠型和線繞型之分,

籠式轉(zhuǎn)子被認(rèn)為是所能采用的最簡單、最牢固

的機(jī)械結(jié)構(gòu),能傳遞很大的轉(zhuǎn)矩,承受很高的轉(zhuǎn)速,

得到廣泛的應(yīng)用。圖5-251PH系統(tǒng)交流主軸電動機(jī)外形圖圖5-26交流主軸電動機(jī)的特性曲線圖交流主軸驅(qū)動系統(tǒng)的原理如圖5-27所示。圖5-27交流主軸驅(qū)動系統(tǒng)的原理框圖二、交流主軸驅(qū)動系統(tǒng)2.根據(jù)驅(qū)動器報警顯示的故障診斷1.電源指示燈PIL不亮表5-4交流主軸驅(qū)動系統(tǒng)報警故障診斷表表5-4交流主軸驅(qū)動系統(tǒng)報警故障診斷表3.電動機(jī)不轉(zhuǎn)或轉(zhuǎn)速不正常4.運(yùn)行時振蕩或有噪聲5.電動機(jī)制動時有不正常的噪聲6.轉(zhuǎn)速超調(diào)或出現(xiàn)振蕩7.切削功率下降8.主軸定向準(zhǔn)停定位不準(zhǔn)9.加/減速時間太長第一節(jié)可編程序控制器概述可編程序控制器是以微處理器為基礎(chǔ),綜合計算

機(jī)技術(shù)、自動控制技術(shù)和通信技術(shù)發(fā)展起來的

一種通用的工業(yè)控制裝置。一、PLC構(gòu)成PLC實(shí)質(zhì)上是一種工業(yè)控制用的專用計算機(jī),

PLC與微型計算機(jī)基本相同,由硬件系統(tǒng)和軟件

系統(tǒng)兩大部分組成。圖6-1PLC控制系統(tǒng)組成1.PLC的硬件結(jié)構(gòu)2.PLC軟件系統(tǒng)二、PLC用戶程序的表達(dá)方法PLC的編程語言是吸取了繼電器線路圖的特點(diǎn),

形成了其特有的編程語言——梯形圖。圖6-2兩種梯形圖a)繼電器梯形圖b)PLC梯形圖三、PLC的工作過程PLC基本工作過程:用戶程序通過編程器輸入到

用戶存儲器,CPU對用戶程序循環(huán)掃描并順序執(zhí)

行。四、數(shù)控機(jī)床PLC概述數(shù)控機(jī)床的控制除對坐標(biāo)軸運(yùn)動進(jìn)行位置控制

外,還要對主軸的正、反轉(zhuǎn)及停止,刀具交換,工件

夾緊、松開,切削液的開、關(guān)及潤滑系統(tǒng)的運(yùn)行

等進(jìn)行順序控制。第二節(jié)等效繼電器的功能PLC內(nèi)部的存儲器可看成不同功能的繼電器(即軟繼電器),由這些軟繼電器執(zhí)行指令,從而實(shí)現(xiàn)

各種控制功能。一、輸入繼電器(X)其作用是接收實(shí)際輸入信號。圖6-3輸入繼電器a)實(shí)際輸入電路結(jié)構(gòu)圖b)等效電路圖二、輸出繼電器(Y)其作用是將PLC的輸出信號向外輸出,驅(qū)動外設(shè)

(如接觸器、電磁閥)動作。號的作用,輔助繼電器是由PLC內(nèi)各種元件觸頭

驅(qū)動的,有多對常開、常閉觸頭,但它不可直接驅(qū)

動外部負(fù)載。

三、輔助繼電器(M)輔助繼電器如中間繼電器,在PLC內(nèi)部起傳遞信圖6-6斷電保持繼電器等效電路四、斷電保護(hù)繼電器(M)除具輔助繼電器功能外,還具有斷電保持的功能,

用M表示,但可用編號予以區(qū)別。五、延時繼電器(T)又稱定時器,其作用是提供延時,延時時間由編程

器設(shè)定。六、計數(shù)器(C)其作用是提供計數(shù)操作,計數(shù)值根據(jù)程序需要由

編程器設(shè)定,它有一個時鐘脈沖端(CP),接受PLC

內(nèi)部各種繼電器送入的脈沖信號。七、特殊繼電器(M)它是提供特殊用途的繼電器,其設(shè)置因PLC機(jī)型

而異,常用的有以下幾種:運(yùn)行監(jiān)視繼電器、初始

化脈沖繼電器、時鐘脈沖繼電器、輸出全部禁

止繼電器等。第三節(jié)OMRON可編程序控制器CS1系列指令

系統(tǒng)一、CS1系列指令系統(tǒng)概述日本OMRON公司生產(chǎn)的CS1系列PLC具有豐富

的指令系統(tǒng),能夠?qū)崿F(xiàn)復(fù)雜的控制操作。二、指令格式CS1系列PLC指令的基本格式如下:三、梯形圖基本指令與應(yīng)用編程1.基本指令例6-1LD、OUT指令的應(yīng)用,語句表程序如下,

對應(yīng)梯形圖如圖6-9所示。圖6-9LD、OUT指令的應(yīng)用梯形圖例6-2LDNOT、OR、OUT指令的應(yīng)用,語句表

程序如下,對應(yīng)梯形圖如圖6-10所示。圖6-10LDNOT、OR、OUT指令的應(yīng)用梯形圖例6-3LDNOT、ORNOT指令的應(yīng)用,語句表程序如下,對應(yīng)梯形圖如圖6-11所示。圖6-11LDNOT、ORNOT指令的應(yīng)用梯形圖例6-4ANDLD指令的應(yīng)用,在本例中該指令將

兩個程序塊串聯(lián)使用。語句表程序如下,對應(yīng)梯形圖如圖6-12所示。圖6-12ANDLD指令應(yīng)用的梯形圖例6-5ORLD指令的應(yīng)用,在本例中該指令將兩個程序塊并聯(lián)使用。語句表程序如下,對應(yīng)梯形

圖如圖6-13所示。圖6-13ORLD指令的應(yīng)用梯形圖例6-6END指令的應(yīng)用,程序的結(jié)束必須有一個

END指令。語句表程序如下,對應(yīng)梯形圖如圖6-1

4所示。圖6-14END指令的應(yīng)用梯形圖例6-7KEEP指令的應(yīng)用,語句表程序如下,對應(yīng)梯形圖如圖6-16所示。圖6-15保持繼電器梯形圖圖6-16KEEP指令的應(yīng)用梯形圖例6-8JMP、JME指令的應(yīng)用,語句表程序如下,

對應(yīng)梯形圖如圖6-17所示。圖6-17JMP、JME指令的應(yīng)用梯形圖例6-9IL-ILC指令的應(yīng)用,語句表程序如下,對應(yīng)

梯形圖如圖6-18所示。圖6-18IL-ILC指令的應(yīng)用梯形圖例6-10TR指令的應(yīng)用,語句表程序如下,對應(yīng)梯

形圖如圖6-19所示。圖6-19TR指令的應(yīng)用梯形圖例6-11DIFU、DIFD指令的應(yīng)用,語句表程序如

下,對應(yīng)梯形圖如圖6-20所示。圖6-20DIFU、DIFD指令的應(yīng)用梯形圖例6-12TIM指令的應(yīng)用,語句表程序如下,對應(yīng)

梯形圖如圖6-21所示。2.定時器(TIM/TIMH)和計數(shù)器(CNT/CNTR)指令圖6-21TIM指令的應(yīng)用梯形圖例6-13TIMH指令的應(yīng)用,語句表程序如下,對

應(yīng)梯形圖如圖6-22所示。圖6-22TIMH指令的應(yīng)用梯形圖例6-14CNT指令的應(yīng)用,語句表程序如下,對應(yīng)

梯形圖如圖6-23所示。圖6-23CNT指令的應(yīng)用梯形圖例6-15CNTR指令的應(yīng)用,語句表程序如下,對

應(yīng)梯形圖如圖6-24所示。圖6-24CNTR指令的應(yīng)用梯形圖3.數(shù)據(jù)傳送、移位、比較、轉(zhuǎn)換指令例6-16指令的應(yīng)用,MOV/@MOV和MVN/@

MVN語句表程序如下,對應(yīng)梯形圖如圖6-25所示

。圖6-25MOV、MVN指令的應(yīng)用梯形圖例6-17MOVB(082)指令的應(yīng)用,語句表程序如

下,對應(yīng)梯形圖如圖6-26所示。圖6-26MOVB指令的應(yīng)用梯形圖例6-18XFER指令的應(yīng)用,語句表程序如下,對應(yīng)梯形圖如圖6-27所示。圖6-27XFER指令的應(yīng)用梯形圖圖6-28控制通道號內(nèi)容例6-19SFT指令的應(yīng)用,語句表程序如下,對應(yīng)梯形圖如圖6-29所示。圖6-29SFT指令的應(yīng)用梯形圖例6-20ASL/@ASL指令的應(yīng)用,語句表程序如

下,對應(yīng)梯形圖如圖6-30所示。圖6-30ASL/@ASL指令的應(yīng)用梯形圖圖6-31程序執(zhí)行結(jié)果例6-21SLD/@SLD指令的應(yīng)用,語句表程序如

下,對應(yīng)梯形圖如圖6-32所示。圖6-32SLD/@SLD指令的應(yīng)用梯形圖圖6-33程序執(zhí)行結(jié)果例6-22BIN指令的應(yīng)用,語句表程序如下,對應(yīng)

梯形圖如圖6-34所示。圖6-34BIN指令的應(yīng)用梯形圖圖6-35程序執(zhí)行結(jié)果4.運(yùn)算指令圖6-36銑床加工示意圖2.I/O分配1.加工要求3.加工流程圖6-37銑床加工流程圖4.說明圖6-38主軸定向控制梯形圖第四節(jié)可編程序控制器應(yīng)用實(shí)例數(shù)控機(jī)床用FANUCPLC有PMC-A、PMC-B、

PMC-D、PMC-G和PMC-L等多種型號,它們分別適用于不同的FANUC數(shù)控系統(tǒng),組成內(nèi)裝式的

PLC。二、功能指令數(shù)控機(jī)床用PLC的指令必須滿足數(shù)控機(jī)床信息

處理和動作控制的特殊要求,例如CNC輸出的M

、S、T二進(jìn)制代碼信號的譯碼(DEC);機(jī)械運(yùn)動一、基本指令

狀態(tài)或液壓系統(tǒng)動作狀態(tài)的延時(TMR)確認(rèn);加

工零件的記數(shù)(CTR);刀庫、分度工作臺沿最短

路徑旋轉(zhuǎn)和現(xiàn)在位置至目標(biāo)位置步數(shù)的計算

(ROT);換刀時數(shù)據(jù)檢索(DSCH)和數(shù)據(jù)變址傳送

指令(XMOV)等。表6-4功能指令和處理內(nèi)容表6-4功能指令和處理內(nèi)容第一節(jié)數(shù)控機(jī)床伺服系統(tǒng)概述數(shù)控機(jī)床伺服系統(tǒng)(ServoSystem)是以機(jī)床移動

部件的位置和速度為控制量的自動控制系統(tǒng),又

稱隨動系統(tǒng)、拖動系統(tǒng)或伺服機(jī)構(gòu)。一、數(shù)控機(jī)床伺服系統(tǒng)的分類按調(diào)節(jié)理論分類:可分為開環(huán)伺服系統(tǒng)、閉環(huán)

伺服系統(tǒng)和半閉環(huán)系統(tǒng)。二、伺服系統(tǒng)的組成閉環(huán)或半閉環(huán)伺服系統(tǒng)有位置檢測裝置、位置控制、伺服驅(qū)動裝置、伺服電動機(jī)及機(jī)床進(jìn)給

傳動鏈組成,如圖7-1所示。圖7-1閉環(huán)伺服系統(tǒng)組成三、數(shù)控機(jī)床對伺服系統(tǒng)的要求可逆運(yùn)行在加工過程中,機(jī)床工作臺根據(jù)加

工軌跡的要求,隨時都要頻繁的正向運(yùn)行或反向

運(yùn)行,同時要求在方向變化時,不應(yīng)有反向間隙和

運(yùn)動的損失。位置控制是伺服系統(tǒng)的重要組成部分,是保證位

置控制精度的重要環(huán)節(jié)。圖7-2位置控制原理第二節(jié)脈沖比較伺服系統(tǒng)一、脈沖比較伺服系統(tǒng)的特點(diǎn)指令位置信號與位置檢測裝置的反饋信號在位

置控制單元中,是以脈沖數(shù)字的形式進(jìn)行比較的

二、脈沖比較伺服系統(tǒng)1.系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖圖7-3半閉環(huán)脈沖比較系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖圖7-4脈沖比較器2.組成3.工作原理第三節(jié)相位比較伺服系統(tǒng)一、相位比較伺服系統(tǒng)的特點(diǎn)它是指指令脈沖信號和位置檢測反饋信號都轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的同頻率的某一載波的不同相位的脈

沖信號,在位置控制單元進(jìn)行相位的比較。二、相位比較伺服系統(tǒng)1.系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖(見圖7-5)圖7-5半閉環(huán)相位比較系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖2.組成3.工作原理圖7-6相位比較波形a)Pc+=0,工作臺靜止b)Pc+=2,工作臺仍靜止c)Pc+=2,Pf+=1d)Pc+=2,Pf+=2,工作臺至指令位置第四節(jié)幅值比較伺服系統(tǒng)一、幅值比較伺服系統(tǒng)的特點(diǎn)幅值比較伺服系統(tǒng)是以位置檢測信號的幅值大

小來反映機(jī)械位移的數(shù)值,并以此作為位置反饋

信號與指令信號進(jìn)行比較構(gòu)成的閉環(huán)控制系統(tǒng)

。二、幅值比較伺服系統(tǒng)1.系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖(見圖7-7)圖7-7幅值比較伺服系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖2.組成3.工作原理圖7-8幅值比較控制波形a)信號變換b)數(shù)字正、余弦勵磁信號第五節(jié)數(shù)控機(jī)床伺服系統(tǒng)控制實(shí)例本章主要論述了位置比較的三種方式,現(xiàn)我們通

過位置控制實(shí)例來對此進(jìn)行說明。圖7-9MB8739組成的位置控制圖第一節(jié)液壓傳動基礎(chǔ)一、液壓傳動工作原理圖8-1為液壓千斤頂?shù)墓ぷ髟硎疽鈭D。圖8-1液壓千斤頂?shù)墓ぷ髟韆)工作原理圖b)泵的吸油過程c)泵的壓油過程1—杠桿2—泵體3、11—活塞4、10—液壓缸5、7—單向閥6—油箱8—放油閥9—油管12—缸體二、液壓傳動的特點(diǎn)液壓傳動和機(jī)械傳動、電氣傳動相比,主要有以

下優(yōu)點(diǎn):三、液壓傳動的工作介質(zhì)液壓傳動系統(tǒng)中最常用的工作介質(zhì)是液壓油,液壓油有許多重要特性,最重要的是粘性。四、液壓傳動的二個基本參數(shù)——壓力和流量(一)液體的壓力及其特性1.液體靜壓力圖8-2油液壓力的形成2.液壓系統(tǒng)及元件的額定壓力3.帕斯卡原理例8-1在圖8-1所示的液壓千斤頂中,已知大活

塞11的直徑D=34mm,小活塞3的直徑d=13mm,手

在杠桿1右端的著力點(diǎn)到左端鉸鏈的距離為750

mm,杠桿鉸鏈到左端鉸鏈的距離為25mm,重物的重量G=5000kg,求油液的工作壓力及手在杠桿上

所加的力各有多大?

解:1)求缸中油液的工作壓力p:物體所受的重力為G=mg=5000×9.8N=49000N圖8-3流量與平均流速五、壓力損失由于油液有粘性,所以在流動時油液分子之間、

油液與管壁之間就存在摩擦和碰撞,對液流產(chǎn)生

阻礙作用,這種阻礙油液流動的阻力稱為液阻。六、泄漏損失由于液壓元件間存在間隙,液壓系統(tǒng)在正常工作

的情況下,當(dāng)間隙的兩端存在壓力差時,就會從液

壓元件的密封間隙漏過少量油液的現(xiàn)象稱為泄

漏。七、液壓泵電動機(jī)功率的計算1.液壓缸的輸出功率N缸2.液壓泵的輸出功率N泵3.液壓泵的效率和驅(qū)動液壓泵的電動機(jī)功率的計算第二節(jié)液壓泵和液壓缸一、液壓泵的工作原理圖8-4a所示為一單柱塞泵的工作原理圖。圖8-4單柱塞液壓泵的工作原理和圖形符號a)工作原理圖b)單向定量泵c)單向變量泵1—偏心輪2—柱塞3—彈簧4—密封腔5、6—單向閥二、葉片泵葉片泵在機(jī)床液壓系統(tǒng)中應(yīng)用較廣。圖8-5雙作用式葉片泵的工作原理1—定子2—轉(zhuǎn)子3—葉片4—泵體三、液壓泵的選擇液壓泵的選擇主要是確定泵的工作壓力、輸油

量和泵的結(jié)構(gòu)類型。塞缸和擺動缸三類。圖8-6雙桿式活塞缸四、液壓缸按缸的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)不同,液壓缸可分為活塞缸、柱圖8-7單活塞桿式液壓缸的差動連接五、液壓缸的密封液壓缸作為液壓系統(tǒng)的執(zhí)行元件,其密封性能的

好壞將直接影響液壓缸的工作性能和效率,因此

在容易造成泄漏的地方,都應(yīng)采取密封措施,而且

所選用的密封元件

圖8-8間隙密封2.密封圈密封圖8-9常用的橡膠密封圈a)O型密封圈b)Y型密封圈c)V型密封圈1—支承環(huán)2—密封環(huán)3—壓環(huán)1.間隙密封1.葉片泵的常見故障及其排除方法(見表8-1)。表8-1葉片泵的常見故障及其排除方法2.液壓缸的安裝、調(diào)整、常見故障和排除方法表8-2液壓缸常見故障及排除方法第三節(jié)液壓控制閥液壓控制閥是用來控制和調(diào)節(jié)液壓系統(tǒng)中液流

的方向、壓力和流量的液壓元件,以滿足工作機(jī)

械的各種要求。一、方向控制閥控制油液流動方向的閥稱為方向控制閥,它主要

有單向閥和換向閥。圖8-10單向閥的結(jié)構(gòu)和符號1—閥體2—閥心3—彈簧1.換向閥的分類2.電液換向閥圖8-11電液換向閥表8-3三位四通換向閥的中位機(jī)能3.三位換向閥的中位機(jī)能二、壓力控制閥在液壓系統(tǒng)中,控制液體壓力的閥(如溢流閥、減

壓閥)和控制執(zhí)行元件在某一調(diào)定壓力下動作的

閥(如順序閥、壓力繼電器),統(tǒng)稱為壓力控制閥

。圖8-12先導(dǎo)式溢流閥1—先導(dǎo)閥心2—先導(dǎo)閥座3—先導(dǎo)閥體4—主閥體5—主閥心圖8-13壓力繼電器的原理圖1—薄膜2、8—鋼球3、6—彈簧4、7—調(diào)節(jié)螺釘5—柱塞9—杠桿10—觸頭11—微動開關(guān)三、流量控制閥流量控制閥是通過改變閥口通流面積的大小調(diào)

節(jié)其流量,以控制執(zhí)行元件的運(yùn)動速度。1.方向控制閥的常見故障及其排除2.壓力控制閥的常見故障及其排除方法第四節(jié)液壓基本回路液壓基本回路是指用來完成某一特定功能的典

型回路。一、壓力控制回路1.調(diào)壓回路2.卸荷回路二、速度控制回路速度控制回路是控制液壓系統(tǒng)中執(zhí)行元件的運(yùn)

動速度和速度切換的回路,包括調(diào)速、增速和換

速等回路。圖8-19用行程閥的快速—慢速切換回路三、方向控制回路方向控制回路是控制執(zhí)行元件的啟動、停止及

換向的回路,一般可采用各種換向閥來實(shí)現(xiàn)。圖8-20用壓力繼電器和電磁閥的順序回路四、順序控制回路順序控制回路的功用是使多個液壓缸按照預(yù)定

順序依次動作。第五節(jié)典型液壓傳動系統(tǒng)前面討論了各種基本回路,下面再通過對典型液

壓系統(tǒng)的分析,進(jìn)一步加深對各種液壓元件和基

本回路綜合應(yīng)用的認(rèn)識,為液壓系統(tǒng)的安裝、調(diào)試、

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