机械设备电气与数字控制 第九章 第九章机械设备的数控化改造 掌握机械设备数控改造的一般方法； 具备根据设备的功能选用数控系统和 数显设备的初步能力。 唐山电大
唐山电大 机械设备电气与数字控制 第九章 掌握机械设备数控改造的一般方法； 具备根据设备的功能选用数控系统和 数显设备的初步能力
机械设备电气与数字控制 第九章 第九章机械设备的数控化改造 §9-1机械设备数控化改造的一般方法 一、数控化改造的意义 ()数控化改造的紧迫性 我国加工设备的拥有量居世界第三位。但绝大多数设备落后、技术陈。 (二)数控化攻造具有良好的社会经济效益 据统计、采用数控、数显、PLC技术改造的旧设备，加T质量稳定，生产效率高 (三)数控化攻变了传统的加工模式 数控技术打破了旧的加工模式、使加工朝高效自动化、柔性化方向发展。 唐山电大
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机械设备电气与数字控制 第九章机械设备的数控化改造 第九章 §9-1机械设备数控化改造的一般方法 一、数控化改造的意义 二、改造的一般步骤 (一)根据生产需要，确定改造的对象和技术要求、并编写出设计任务书 (二)按设计任务书的要求，进行调研，查阅技术资料，提出改造方案。 (三)进入设计阶段后，需进行必要的分析计算，确定有关的设计参数和 数控、数显装置的选型。 (四)制造，安装，调试是改造的关键之一 (五)调试合格后，要按设计要求进行负荷切削试验和各项精度指标的考核， 直至加工出合格的产品为止 (六)设备投产后，要及时总结，在可能的条件下，采用更新的技术，进一步 完善原设计。 唐山电大
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机械设备电气与数字控制 第九章 第九章机械设备的数控化改造 §9-1机械设备数控化改造的一般方法 一、数控化改造的意义 三、方案的选择 二、改造的一般步骤 (一)方案的可性包括技术上的可行性和经济可行性。 (二)方案的标准化程度应尽量采用已经商品化的标准部件和外购元件 (三)方案的先进性方案的先进性具体表现在高效优质： ●●●● 唐山电大
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机械设备电气与数字控制 第九章 第九章机械设备的数控化改造 §9-1机械设备数控化改造的一般方法 一、数控化改造的意义 五、数控系统的选 二、改造的一般步骤 在改造方案确定之后，应者手选择数控系统、 三、方案的选择 选举数控系统硬件和软件时应考虑以下儿个因素 (一）控制方式应尽量选择性能指标较低的系统 只有在进行轮廓控制的场合，才选用高性能的数控系统 对于点位控制采用PLC可以很好地满足要求 (二)控制轴数 在选择数控系统时，应了解系统的控制轴数，特别是联动轴数 数控系统的价格和控制轴数有直接的关系， 一个控制轴就配有一套相应的驱动间服系统 (三)功能选择 在选择系统时应合理选择可选功能。 每套数控系统都有其特定功能，按数控标准规定：在必备功能外，还可具备可选功能 唐山电大
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机械设备电气与数字控制 第九章机械设备的数控化改造 第九章 §9-！机械设备数控化改造的一般方法 一、数控化改造的意义 五、数控系统的选择 二、改造的一般步骤 (四)性能选择 三、方案的选择 代表数控系统的指标很多，除软件功能外，还有 最高运彳行速度(m/min)、 输出力矩(N·m)、 短期超载能力、 平均无故障工作时间、 电源电压允许波动值， :对工作环境的要求 (五)“二次JF发选择 大部分数控系统都自成体系、对接口、软件的修改较为烦琐。 为了满足机械设备改造中的特殊要求，希塑能自行开发软件。 有山电大
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机械设备电气与数字控制 第九章 §9-2进给伺服系统的设计计算 一、进给伺服系统设计计算 （一)开环进给饲服系统 1.开环伺服系统数学模型 经分析、系统总传递函数G(s)为： Km·i·呢 G()=年25·a·s千d G=￡为机械系统的固有频*； 5= 为机械系统的阻尼比： 2·k = ,为传动比，‘为丝杆螺距。 式中：J一移动或旋转令件折算到丝杆轴上的总惯量；一机械系统总的刚性系数： ∫一机械系统总的机械阻尼系数；K。一与电机有关的常数。 8(s) v(s) lim(s) 工作台及负钱 驱功系统 Z ●●●● 图9-10步进电机驭动开环进给问服系统简图 唐山电大
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机械设备电气与数字控制 第九章 §9-2进给伺服系统的设计计筑 一、进给伺服系统设计计算 (（一)开环进给问服系统 2.开环进给同服系统设计要点 (1)保证电机具有良好的动态性能。选择性能良好的伺服电机是十分重要的 (2)最小惯量原则。书笋到电机轴端的惯量越小越好 (3)增大系统刚度K。在整个系统中，影响刚度的 因素有丝杆支承刚度、接触刚度、啮合刚度，但其中最 主要的是丝杆拉压刚度。 ()降低摩擦力的影响。磨损快，摩擦力大，相应地要求系统驱动力也大 香山电大
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机械设备电气与数字控制 §9-2进给伺服系统的设计计算 第九章 一、进给伺服系统设计计算（一）开环进给问服系统 (二)设计计算 (1)确定减速齿轮传动比： 为了圆整脉冲当量方(mm/脉冲.记为mm/p)、传动比i为： a·t i=3600 式中：4一步进电机步距角；t一进给丝杆螺距(mm)。 应尽量采用电机直连方案，即=1。 (2)总惯量计统算 所有运动部件折算到马达轴上的转动惯量山为： 九=+京{+方+培[(+)+g会灯》 式中：，2，、j一减速齿轮之惯量(·Cm·s2)；为-丝杆惯量： W一工作台重量(N)；←-丝杆螺距(cm)；g一重力加速度(cm/s2). 总惯量/为： /=/w十.J(N·cm·s2) 三式中J为电机惯量，由说明书可以查出。 眉山电大 一●物●●●●带
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机械设备电气与数字控制 第九章 §9-2进给伺服系统的设计计算 一、进给同服系统设计计算〔一)开环进给问服系统 (二)设计计算 (3)快速空载电机转矩M M=M=+M+M。(N·cm) 式中M为空载起动时折算到马达轴上的加速力矩(N·cm): ,/·tmax Mar=g.6·7 式中：ra,-电机最高速度(rpm); ?一系统时间常数、即电机加速时间、一般希望该值越小越好 电机时间常数由电气时间常数和机械时间常数构成 由于电气时间常数较小，故， 粉 对于步进电机系统，一般取T=0.025s。 ●●●●● 唐山电大
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