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机电工程学院教案用纸课程章节名称1.数控机床伺服驱动系统1-1伺服
机 电 工 程 学 院 教 案 用 纸
课程章节名称 1. 数控机床伺服驱动系统
1-1伺服系统的驱动元件 教学目的、要求 1.介绍伺服系统的基本组成和分类
2.主要讲述步进电动机、直流电动机、交流电动机和直线电动机的工作原理 重、难点及解决方法 重点：各类伺服元件的工作原理及调速控制
难点：交直流电机的调速方法
方法：首先介绍伺服系统的基本组成和分类，接着讲述步进电动机、直流电动机、交流电动机和直线电动机的特点、工作原理和调速方法。 教学环节时间分配 教学手段、教学方法
和 实 施 步 骤
课堂讲授
授课内容:
一、伺服系统的基本组成和分类
数控机床伺服驱动系统的基本组成如图所示，一般由驱动控制单元、执行元件、机械传动部件和末端执行件（如机床）等组成，对于闭环伺服控制系统还包括检测反馈环节。在伺服系统中，不管是哪种类型伺服系统，执行元件及其驱动控制单元都必不可少。驱动控制单元的作用是将进给指令转化为执行元件所需要的信号形式，执行元件根据输入的控制信号，产生角位移或角速度，执行元件则将该信号转化为相应的机械位移，带动被控制对象运动。数控机床伺服系统中常采用的执行元件有步进电动机、直流伺服电动机、交流伺服电动机、直线伺服电动机。直流电动机的类型很多，根据磁场产生的方式，直流电动机可分为他励式、永磁式、并励式、串励式和复励式五种。永磁式用氧化体、铝镍钴、稀土钴等软磁性材料建立激磁磁场。在结构上，直流伺服电动机有一般电枢式、无槽电枢式、印刷电枢式、绕线盘式和空心杯电枢式等。交流伺服电动机分为交流永磁式伺服电动机和交流感应式伺服电动机。交流永磁式伺服电动机相当于交流同步型伺服电动机，常用于数控机床进给伺服系统。交流感应式伺服电动机相当于交流感应异步型伺服电动机，常用于数控机床主轴伺服系统。在数控机床上应用的交流伺服电动机一般都为三相。机床进给系统采用直线电动机直接驱动，与原旋转电动机传动方式的最大区别是取消了从电动机到工作台（拖板）之间的机械中间传动环节，即把机床进给传动链的长度缩短为零，故这种传动方式称为“直接驱动”，也称“零传动”。直接驱动避免了丝杠传动中的反向间隙、惯性、摩擦力和刚性不足等缺点。直线电动机系统的开发应用，引起机床行业的传统进给机械结构发生突变；通过先进的电气控制，不仅简化了进给机械结构，更重要的是使机床的性能指标得到很大提高。
1.试简述伺服系统的基本组成和工作原理？
试简述数控机床对伺服系统的基本要求有哪些？
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