文档介绍：数控毕业论文我国从事数控机床电气设计、应用与维修技术工作的工程技术人员数以万计, 然而由于此项技术的复杂性、多样性和多变性以及一些客观环境因素的制约, 在数控机床电气维修技术方面还没有形成一套成熟的、完整的理论体系。当今控制理论与自动化技术的高速发展,尤其是微电子技术和计算机技术的日新月异, 使得数控技术也在同步飞速发展,数控系统结构形式上的 PC 基、开放化和性能上的多样化、复杂化、高智能化不仅给其应用从观念到实践带来了巨大变化, 也在其维修理论、技术和手段上带来了很大的变化。因此, 一篇讲座形式的文章不可能把已经形成了一门专门学科的数控机床电气维修技术理论完整地表述出来, 本文仅是将多年的实践探索及业内众同仁的经验总结加以适当的归纳整理, 以求对该学科理论的发展及工程技术人员的实践有所裨益。一、数控技术谈到维修,首先必须从总体上了解我们的维修对象。(8) 速度测量通常由集装于主轴和进给电动机中的测速机来完成。它将电动机实际转速匹配成电压值送回伺服驱动系统作为速度反馈信号,与指令速度电压值相比较,从而实现速度的精确控制。这里应注意测速反馈电压的匹配联接,并且不要拆卸测速机。由此引起的速度失控多是由于测速反馈线接反或者断线所致。(9) 位置测量较早期的机床使用直线或圆形同步感应器或者旋转变压器, 而现代机床多采用光栅尺和数字脉冲编码器作为位置测量元件。它们对机床坐标轴在运行中的实际位置进行直接或间接的测量, C 并与指令位移相比较直至坐标轴到达指令位置, 从而实现对位置的精确控制。位置环可能出现的故障多为硬件故障, 例如位置测量元件受到污染,导线连接故障等。(10) 外部设备一般指 PC 计算机、打印机等输出设备,多数不属于机床的基本配置。使用中的主要问题与输入装置一样, 是匹配问题。 2. 数控机床运动坐标的电气控制数控机床一个运动坐标的电气控制由电流( 转矩) 控制环、速度控制环和位置控制环串联组成。其控制框图如图 2。(1) 电流环是为伺服电机提供转矩的电路。一般情况下它与电动机的匹配调节已由制造者作好了或者指定了相应的匹配参数, 其反馈信号也在伺服系统内联接完成,因此不需接线与调整。(2) 速度环是控制电动机转速亦即坐标轴运行速度的电路。速度调节器是比例积分(PI) 调节器,其 P、I 调整值完全取决于所驱动坐标轴的负载大小和机械传动系统( 导轨、传动机构) 的传动刚度与传动间隙等机械特性, 一旦这些特性发生明显变化时, 首先需要对机械传动系统进行修复工作,然后重新调整速度环 PI 调节器。速度环的最佳调节是在位置环开环的条件下才能完成的, 这对于水平运动的坐标轴和转动坐标轴较容易进行, 而对于垂向运动坐标轴则位置开环时会自动下落而发生危险, 可以采取先摘下电动机空载调整,然后再装好电动机与位置环一起调整或者直接带位置环一起调整,这时需要有一定的经验和细心。速度环的反馈环节见前面“速度测量”一节。(3) 位置环是控制各坐标轴按指令位置精确定位的控制环节。位置环将最终影响坐标轴的位置精度及工作精度。这其中有两方面的工作: C 系统脉冲当量的匹配问题。测量元件单位移动距离发出的脉冲数目经过外部倍频电路和/C 内部倍频系数的倍频后要与数控系统规定的分辨率相符。例如位置测量元件 10 脉冲/mm , 数控系统分辨率即脉冲当量为 , 则测量元件送出的脉冲必须经过 100 倍频方可匹配。二是位置环增益系数 Kv 值的正确设定与调节。通常 Kv 值是作为机床数据设置的,数控系统中对各个坐标轴分别指定了 Kv 值的设置地址和数值单位。在速度环最佳化调节后 Kv 值的设定则成为反映机床性能好坏、影响最终精度的重要因素。 Kv 值是机床运动坐标自身性能优劣的直接表现而并非可以任意放大。关于 Kv 值的设置要注意两个问题,首先要满足下列公式: Kv=v/ Δ式中 v ——坐标运行速度, m/min Δ——跟踪误差, mm 注意, 不同的数控系统采用的单位可能不同, 设置时要注意数控系统规定的单位。例如,坐标运行速度的单位是 m/min ,则 Kv 值单位为 m/(mm · min) ,若v 的单位为 mm/s ,则Kv 的单位应为 mm/(mm · s)。其次要满足各联动坐标轴的 Kv 值必须相同,以保证合成运动时的精度。通常是以 Kv 值最低的坐标轴为准。位置反馈( 参见上节“位置测量”) 有三种情况: 一种是没有位置测量元件, 为位置开环控制即无位置反馈, 步进电机驱动一般即为开环; 一种是半闭环控制, 即位置测量元件不在坐标轴最终运动部件上, 也就是说还有部分传动环节在位置闭环控制之外, 这种情况要求环外传动部分应有相当的传动刚度和传动精度, 加入反向间隙补偿和螺距误差补偿之后, 可以得到很高的位置控制精度; 第三种是