数控技术：电子齿轮在数控车床伺服系统中的应用

　　2.1 外部电子齿轮的计算

　　华中世纪星系列数控装置的外部电子齿轮由外部脉冲当量分子、外部脉冲当量分母两个参数组成，在轴参数中设置，设置的范围是-32767～+32767，软件系统的内部脉冲当量为0.001mm，为了提高控制精度系统对内部脉冲当量有固定的细分系数X1，如表1所示。

　　外部电子齿轮的计算公式为：

　　公式B(伺服电机)

　　对于步进电机、伺服电机电子齿轮比的计算方法，如公式A、公式B所示。式中：

　　L-为电机转一圈，机床移动的实际距离所对应的内部脉冲当量(对于世纪星系列的数控系统，在进行齿轮比计算的时候内部脉冲当量为0．001mm)；

　　N-电机每转一圈，所需要的脉冲数，

　　X1-系统对内部脉冲当量的细分数；

　　X2-对步进电机来说是指伺服本身的细分数；对伺服电机来说是指伺H艮驱动器的倍频数或伺服驱动器的内部电子齿轮比；

　　J-是指机床进给轴的机械齿轮比，

　　M-是指伺服电机码盘的每转脉冲数，即电机的码盘线数，

　　N-数控系统对伺服电机的码盘反馈的倍频数(对于华中世纪星系列的数控系统，电机的码盘反馈的倍频数为4)。

　　以华中数控综合实验台的轴的电子齿轮比为例，计算方法如下：

　　若X轴为步进电机，电机步距角为1.8°，则电机的每转脉冲数为N=360°／1.8°=200；电机与丝杠为直联方式则扛1l丝杠的导程为5mm，L=5000；系统对内部脉冲当量的细分数X1=16；假设步进驱动器本身的细分数为X2=8。那么：

　　华中数控综合实验台X轴的电子齿轮比为25/128,我们把轴参数中的外部脉冲当量改为25，外部脉冲当量分母改为128,整个X轴的电子齿轮比的计算和设置的过程完成。

　　同理，根据以上的计算过程可以计算出实验台轴的电子齿轮比，并进行正确的设置。

　　2.2 反馈电子齿轮

　　华中世纪星系列数控装置的反馈电子齿轮由反馈电子齿轮分子、反馈电子齿轮分母两个参数组成，在伺服参数中设置，设置的范围是-32767~+32767。反馈通常是来自伺服驱动装置，和机床传动机构无关，由于步进电机没有反馈，这两个参数无效。

　　反馈电子齿轮的计算公式为:

　　式中：Wm电机转一圈所需脉冲数；

　　M-伺服电机的码盘线数。

　　X1-系统对内部脉冲当量的细分数l

　　X2-指伺服驱动器的倍频数或伺服驱动器的内部电子齿轮比；

　　B-数控系统对伺服电机的码盘反馈的倍频数。

　　对伺服电机来说，W=M，所以：

　　华中数控配置的HSV-16D和HSV一20D系列伺服驱动器，标配电机的编码器为2500线，驱动器内部进行了4倍频处理，计算系统的反馈电子齿轮比：

　　1)若采用HNC-21/22系列世纪星系统，对伺服的反馈信号有4倍频，因此反馈电子齿轮比为：

　　2)若采用HNC-18i／19i系列世纪星，对伺服的反馈信号没有倍频，则反馈电子齿轮比为：

　　同理，利用上述的计算方法可以计算出综合实验台Z轴的反馈电子齿轮比，已知伺服驱动器内部的电子齿轮比4/1。

3 结论

　　数控系统中引入了电子齿轮功能，简化了齿轮变速箱的机械结构，降低了成本，提高了精度，必将在