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浅谈数控转塔冲床中步进电机的一些基础知识

在数控转塔冲床中，会使用到步进电机，因其使用方便，优点多，所以被广泛使用，特别是在机床的开环伺服系统中。今天我们就来重点介绍一下数控转塔冲床中关于步进电机的一些基础知识，以便读者对它有所了解。

什么是步进电机？简单来讲，它就是电机的一种，具体的讲，就是一种能将电脉冲信号转换成机械角位移的特殊电机。其转子是无绕组且分布着若干均匀的齿，在定子上有励磁绕组。

步进电机的工作原理是：当有脉冲输入时，转子就转过一个固定角度，其角位移量与输入脉冲个数成正比，在时间上也与输入脉冲同步。当元脉冲时，在绕组电源的激励下，气隙磁场能使转子保持原有位置不变而处于定位状态。

按输出扭矩分，步进电机可分为快速步进电机和功率步进电机；按励磁相数分，步进电机可分为三相、四相、五相、六相甚至八相等；按工作原理分，步进电机可分为磁咆式和反应式。

步进电机的角位移量一般是与指令脉冲的个数成正比的，并且旋转方向与通电相序有关，所以，只要控制输入脉冲的数量、频率和电机绕组的通电相序，就可以得到所要求的转角大小、转速和方向。

步进电机的驱动是什么？

由上面的分析可知，步进电机的驱动电路要能控制各相励磁绕组电信号的通电变化频率、次数和通电顺序，主要是由脉冲分配器和功率放大器来完成，分配器是由门电路、触发器等基本逻辑功能元件组成的。方向指令是控制步进电机的正转与反转，而转角与转速是由指令脉冲的频率与数量决定的。

脉冲分配可由硬件或软件来实现，硬件主要是集成电路，它能提高系统的可靠性；软件主要是微机，通过汇编语言来实现，优点是控制灵活、可靠性高、制造成本低，32工位数控冲床供应商，缺点是程序复杂，需要占用大量的内存，并且耗时。

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数控系统基本构成、数控系统及硬件结构介绍

数控系统是数字控制系统简称，英文名称为Numerical Con1trol System，早期是由硬件电路构成的称为硬件数控，19世纪70年代以后，硬件电路元件逐步由专用的计算机代替称为计算机数控系统。

计算机数控系统是用计算机控制加工功能，实现数值控制的系统。CNC系统根据计算机存储器中存储的控制程序，执行部分或全部数值控制功能，并配有接口电路和伺服驱动装置的专用计算机系统。

CNC系统由数控程序、输入装置、输出装置、计算机数控装置(CNC装置)、可编程逻辑控制器(PLC)、主轴驱动装置和进给(伺服)驱动装置(包括检测装置)等组成。

CNC系统的核心是CNC装置。由于使用了计算机，系统具有了软件功能，又用PLC代替了传统的机床电器逻辑控制装置，使系统更小巧，其灵活性、通用性、可靠性更好，易于实现复杂的数控功能，使用、维护也方便，并具有与上位机连接及进行远程通信的功能。

1.基本构成

目前世界上的数控系统种类繁多，形式各异，组成结构上都有各自的特点。这些结构特点来源于系统初始设计的基本要求和工程设计的思路。例如对点位控制系统和连续轨迹控制系统就有截然不同的要求。对于T系统和M系统，同样也有很大的区别，前者适用于回转体零件加工，后者适合于异形非回转体的零件加工。对于不同的生产厂家来说，基于历史发展因素以及各自因地而异的复杂因素的影响，在设计思想上也可能各有千秋。然而无论哪种系统，它们的基本原理和构成是十分相似的。

2.数控系统

一般整个数控系统由三大部分组成，即控制系统，伺服系统和位置测量系统。控制系统按加工工件程序进行插补运算，发出控制指令到伺服驱动系统；伺服驱动系统将控制指令放大，由伺服电机驱动机械按要求运动；测量系统检测机械的运动位置或速度，并反馈到控制系统，来修正控制指令。这三部分有机结合，组成完整的闭环控制的数控系统。

控制系统主要由总线、CPU、电源、存贮器、操作面板和显示屏、位控单元、可编程序控制器逻辑控制单元以及数据输入/输出接口等组成。最1新一代的数控系统还包括一个通讯单元，它可完成CNC、PLC的内部数据通讯和外部高次网络的连接。伺服驱动系统主要包括伺服驱动装置和电机。位置测量系统主要是采用长光栅或圆光栅的增量式位移编码器。

3.硬件结构

数控系统的硬件由数控装置、输入/输出装置、驱动装置和机床电器逻辑控制装置等组成，这四部分之间通过I/O接口互连。

数控装置是数控系统的核心，其软件和硬件来控制各种数控功能的实现。

数控系统到目前为止共发展了六代，第2一代是电子管数控系统，第二代是晶体管数控系统，第三代是集成电路数控系统，第四代是小型计算机数控系统，第五代是微型计算机数控系统，第六代是PC数控系统。

PC数控系统目前是最1先进的结构体系，PC数控系统的发展，形成了PC嵌入NC的“NC+PC”结构和NC嵌入PC的“PC+NC”结构两大主要流派。后者又正在演变成PC+I/O的“软件化”结构。从目前的情况看，新推出的PC数控系统已越来越多地采用PC+NC结构，NC+PC结构的发展已呈下降趋势。

随着PC技术水平和数控软件设计水平的提高，PC+NC结构正逐渐发展成PC+I/O的软件化结构和PC+实时网络的分布式结构。

数控装置的硬件结构按CNC装置中的印制电路板的插接方式可以分为大板结构和功能模块(小板)结构；按CNC装置硬件的制造方式，可以分为专用型结构和个人计算机式结构；按CNC装置中微处理器的个数可以分为单微处理器结构和多微处理器结构。

数控冲床的基本工作常识

数控冲床简单的说就是冲床上安装有数字控制系统，使得冲床达到自动化的目的。所以，其具有非常明显的特点，比如：数控冲床对于加工的质量更加好，并且，加工的幅面要打很多，能够提高生产效率等方面，当然，这些都是相比较于普通冲床来说。

那数控冲床是做什么用的呢？首先，数控冲床就是对各种相对比较薄的金属板进行加工，达到其应用的目的，主要就是进行拉伸。以及做孔等，而孔的形状可以分为很多种类，比较大的孔，小孔，方空以及圆孔等各种形状，当然，数控冲床也可以进行一些难度比较高的艺术加工等。

其工作方式与剪板机、折弯机工作的方式相差不多，都要有模具，因此，在对金属薄板进行加工时，往往都需要一定的模具，而数控冲床也有很多种类，不同的种类，在应用上也各有不同，主要就是指其工作的方式不同，加工的出来的效果不同，当然了，数控冲床也有不同的型号，也要根据自己加工的范围进行选择，这是最为合理的选择方式。

数控冲床的使用与其他自动化设备基本相同，都有其相关的技术要求，如果按照这些要求操作，并且，在使用过程中，进行一定的维护与保养都能够延长数控冲床的使用寿命，比如：到了一定时期的时候，数控冲床的各种零件就已经出现了老化以及磨损等情况，这样的话，就会出现各种故障。

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