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數(shù)控機床伺服系統(tǒng)


日期：2009年11月02　來源：沈陽第一機床廠　關(guān)鍵字：數(shù)控機床
    數(shù)控機床伺服系統(tǒng)是連接數(shù)控系統(tǒng)(CNC)和數(shù)控機床(主機)的關(guān)鍵部分，它接受來自數(shù)控系統(tǒng)的指令，經(jīng)過放大和轉(zhuǎn)換，驅(qū)動數(shù)控機床上的執(zhí)行件(工作臺或刀架)實現(xiàn)預(yù)期的運動，并將運動結(jié)果反饋與輸入指令相比較，直至與輸入指令之差為零，使機床精確地運動到所要求的位置。伺服系統(tǒng)的性能直接關(guān)系到數(shù)控機床執(zhí)行件的靜態(tài)和動態(tài)特性、工作精度、負載能力、響應(yīng)快慢和穩(wěn)定程度等。所以，至今伺服系統(tǒng)仍被看做是一個獨立部分，與數(shù)控系統(tǒng)和機床本體并列為數(shù)控機床的三大組成部分。    
    伺服系統(tǒng)一般由驅(qū)動控制單元、驅(qū)動元件、機械傳動部件、執(zhí)行件和檢測反饋環(huán)節(jié)等組成。驅(qū)動控制單元和驅(qū)動元件組成伺服驅(qū)動系；機械傳動部件和執(zhí)行件組成機械傳動系。    ；
    目前在數(shù)控機床上，已經(jīng)很少采用液壓伺服系統(tǒng)，驅(qū)動元件主要是各種電動機，在小型和經(jīng)濟型數(shù)控機床上還使用步進電動機；中高檔數(shù)控機床幾乎都采用直流伺服電動機、交流伺服電動機。全數(shù)字交流伺服驅(qū)動系統(tǒng)己得到廣泛應(yīng)用。   
    伺服系統(tǒng)是一種反饋控制系統(tǒng)，以指令脈沖為輸入給定值，與輸出量進行比較，利}、用其偏差值對系統(tǒng)進行自動調(diào)節(jié)，以消除偏差，使輸出量緊密跟蹤給定值。所以伺服系統(tǒng)的運動來源于偏差信號，必須具有負反饋回數(shù)控機床路，始終處于過渡過程狀態(tài)，而在運動過程中實現(xiàn)力的放大，伺服系統(tǒng)必須有一個不斷輸入能量的能源。外加負載可以視為系統(tǒng)的擾動輸入。    
    基于伺服系統(tǒng)的工作原理，除要求它具備良好的靜態(tài)特性外，還應(yīng)具備優(yōu)良的動態(tài)‘特性；伺服系統(tǒng)除滿足運動要求外，還應(yīng)有良好的動力學特性。對其負載特性也應(yīng)給予足夠的重視。
    伺服系統(tǒng)的組成
    數(shù)控機床伺服系統(tǒng)的一般結(jié)構(gòu)如圖4一i所示。它是一個雙閉環(huán)系統(tǒng)，內(nèi)環(huán)是速度環(huán)，外環(huán)是位置環(huán)。速度環(huán)中用做速度反饋的檢測裝置是測速發(fā)電動機、脈沖編碼器等。速度控制單元是一個獨立的單元部件，它由速度調(diào)節(jié)器、電流調(diào)節(jié)器及功率驅(qū)動放大器等各部分組成。位置環(huán)是由CNC裝置中的位置控制模塊、速度控制單元、位置檢測及反饋控制等各部分組成。位置控制主要是對機床運動坐標軸進行控制，軸控制是要求最高的位置控制，不僅對單個軸的運動速度和位置精度的控制有嚴格要求，而且在多軸聯(lián)動時，還要求各移動軸有很好的動態(tài)配合，才能保證加工效率、加工精度和表面粗糙度要求。

 

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