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  夢(mèng)是不來未 2017-10-28 00:00:00

  數(shù)控機(jī)床伺服系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)和基本要求： 一、數(shù)控機(jī)床伺服系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)： 1、數(shù)控機(jī)床伺服系統(tǒng)包括進(jìn)給伺服系統(tǒng)和主軸伺服系統(tǒng)。數(shù)控機(jī)床伺服系統(tǒng)是數(shù)控系統(tǒng)和機(jī)床機(jī)械傳動(dòng)部件間的連接環(huán)節(jié)，是數(shù)控機(jī)床的重要組成部分。伺服系統(tǒng)是以機(jī)床運(yùn)動(dòng)部件位置為控制量的自動(dòng)控制系統(tǒng)，它根據(jù)數(shù)控系統(tǒng)插補(bǔ)運(yùn)算生成的位置指令，精確地變換為機(jī)床移動(dòng)部件的位移（包括直線位移和角位移），直接反映了機(jī)床坐標(biāo)軸跟蹤運(yùn)動(dòng)指令和定位的性能。一般所說的伺服系統(tǒng)是指進(jìn)給伺服系統(tǒng)。 2、進(jìn)給伺服系統(tǒng)用于控制機(jī)床各坐標(biāo)軸的切削進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，是一種精密的位置跟蹤、定位系統(tǒng)，它包括速度控制和位置控制，是一般概念的伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)；進(jìn)給伺服系統(tǒng)主要由以下幾個(gè)部分組成：伺服驅(qū)動(dòng)電路、伺服驅(qū)動(dòng)裝置（電機(jī)）、位置檢測(cè)裝置、機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)以及執(zhí)行部件。進(jìn)給伺服系統(tǒng)接受數(shù)控系統(tǒng)發(fā)出的進(jìn)給位移和速度指令信號(hào)，由伺服驅(qū)動(dòng)電路作一定的轉(zhuǎn)換和放大后經(jīng)伺服驅(qū)動(dòng)裝置和機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，驅(qū)動(dòng)機(jī)床的執(zhí)行部件進(jìn)行工作進(jìn)給和快速進(jìn)給。 3、 主軸伺服系統(tǒng)用于控制機(jī)床主軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和切削過程中的轉(zhuǎn)矩和功率，一般只以速度控制為主。 二、數(shù)控機(jī)床伺服系統(tǒng)的基本要求： 1、數(shù)控機(jī)床的GX率、高精度主要取決于進(jìn)給伺服系統(tǒng)的性能。因此數(shù)控機(jī)床對(duì)進(jìn)給伺服系統(tǒng)的位置控制、速度控制、伺服電動(dòng)機(jī)、機(jī)械傳動(dòng)等方面都有很高的要求。 2、要求具有可逆行的能力：在加工過程中，機(jī)床工作臺(tái)根據(jù)加工軌跡的要求，隨時(shí)都可以實(shí)現(xiàn)正向或反向運(yùn)動(dòng)，同時(shí)要求在方向變化時(shí)，不應(yīng)有反向間隙和運(yùn)動(dòng)的損失。數(shù)控機(jī)床一般采用具有削除反向間隙能力的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，如滾珠絲杠。 3、要求具有較寬的調(diào)整范圍：為適應(yīng)不同的加工條件，數(shù)控機(jī)床要求進(jìn)給在很寬的范圍內(nèi)無級(jí)變化。這就要求伺服電動(dòng)機(jī)有很寬的調(diào)整范圍和優(yōu)異的調(diào)整特性。經(jīng)過機(jī)械傳動(dòng)后電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的變化范圍即可轉(zhuǎn)換為進(jìn)給速度的變化范圍。對(duì)一般數(shù)控機(jī)床而言，進(jìn)給速度范圍在0-24時(shí)都可以滿足加工要求。通常在這樣的速度范圍還可以提出以下更細(xì)的技術(shù)要求。 1）在1-2400mm/min即1：2400調(diào)速范圍內(nèi)，要求均勻、穩(wěn)定、無爬行、且速降小。 2）在1mm/min以下時(shí)具有一定的瞬時(shí)速度，但平均速度很低。 3）在零速度時(shí)，即工作臺(tái)停止運(yùn)動(dòng)時(shí)，要求電動(dòng)機(jī)有電磁轉(zhuǎn)矩以維持定位精度，使定位誤差不超過系統(tǒng)的允許范圍，即電動(dòng)機(jī)處于伺服鎖定轉(zhuǎn)態(tài)。 4、要求具有足夠的傳動(dòng)剛性和較高的速度穩(wěn)定性：伺服系統(tǒng)在不同的負(fù)載情況下或切削條件發(fā)生變化時(shí)應(yīng)使進(jìn)給系統(tǒng)速度穩(wěn)定，即具有良好的靜態(tài)與動(dòng)太負(fù)載特性。剛性良好的系統(tǒng)，速度負(fù)載力矩變化的影響很小。通常要求承受的額定矩變化時(shí)靜態(tài)速降應(yīng)小于5%，動(dòng)態(tài)速降應(yīng)小于10%。 5、要求具有快速響應(yīng)的能力：為保證輪廓切削開關(guān)的高精度和低的表面粗糙度，對(duì)位置伺服系統(tǒng)除了要求國交高的定位精度外，還要求有良好的快速響應(yīng)特性，即要求跟蹤指令信號(hào)的響應(yīng)快速。這主要有兩方面的要求；一是伺服系統(tǒng)處于頻繁的啟動(dòng)、制動(dòng)、加速、減速等動(dòng)態(tài)過程時(shí)，為了提高生產(chǎn)效率和保證加工質(zhì)量，要求加、減速度足夠大，以縮短過渡過程時(shí)間，一般電動(dòng)機(jī)速度由零到Z大，或從Z大減少到零，時(shí)間應(yīng)控制在200MS以下，甚至少于幾十毫秒，且速度變化時(shí)不應(yīng)有超調(diào)；二是當(dāng)負(fù)載突變時(shí)過渡過程恢復(fù)時(shí)間要短且無振蕩，這樣才能得到光滑的加工表面。 6、要求具有高精度：為了滿足數(shù)控加工精度的要求，關(guān)鍵是保證數(shù)控機(jī)床的定位精度和進(jìn)給精度。這是伺服系統(tǒng)性能的重要指標(biāo)。位置伺服系統(tǒng)的定位精度一般要求能達(dá)到1pm甚至0.1pm，相應(yīng)地，對(duì)伺服系統(tǒng)的分辨力也提出了要求。分辨力是指當(dāng)伺服系統(tǒng)接受CNC送來的一個(gè)脈沖時(shí)工作臺(tái)相應(yīng)移動(dòng)的距離，也稱脈沖當(dāng)量。系統(tǒng)力取決于系統(tǒng)穩(wěn)定工作性能和所使用的位置檢測(cè)元件。目前的閉環(huán)伺服系統(tǒng)都能達(dá)到1pm的分辨力（脈沖當(dāng)量）。高精度數(shù)控機(jī)床可達(dá)到0.1pm的分辨力甚至更小。 7、要求低速時(shí)仍有較大的輸入轉(zhuǎn)矩。 8、低速時(shí)進(jìn)給雞翅要有大的轉(zhuǎn)矩輸出，以滿足低速進(jìn)給切削的要求。

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