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第一章機床設備前基礎知識25

日期：2010年08月06　來源：現(xiàn)代機床設備　關鍵字：cnc機床沈陽機床 沈陽機床廠沈陽第一機床廠 沈陽機床集團沈陽一機床沈陽第一機床沈陽一機床廠沈陽機床一廠 機床廠數(shù)控機床廠 數(shù)控車床廠 加工中心 搖臂鉆床 ca6140 管螺紋車床 機床配件 機床電器

    4．數(shù)控機床的伺服控制
    數(shù)控機床伺服系統(tǒng)是指以機械位置或角度作為控制對象的自動控制系統(tǒng)。在數(shù)控機床中，伺服系統(tǒng)主要指各坐標軸進給驅動的位置控制系統(tǒng)。伺服系統(tǒng)接受來自CNC裝置的進給脈沖，經(jīng)變換和放大，再驅動各加工坐標軸按指令脈沖運動。這些軸有的帶動工作臺，有的帶動刀架，通過幾個坐標軸的綜合聯(lián)動，使刀具相對于工件產(chǎn)生各種復雜的機械運動，加工出所要求的復雜形狀工件。
    (1)伺服系統(tǒng)的組成數(shù)控機床伺服系統(tǒng)的一般結構如圖1 3 7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)中用作速度反饋的檢測裝置為測速發(fā)電機、脈沖編碼器等，速度控制單兀是一個獨立的單元部件，它由速度調(diào)常器、電流調(diào)節(jié)器及功率驅動放大器等組成。位置環(huán)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，以保證加工效率、加J=精度和表面粗糙度。
    (2)伺服系統(tǒng)的要求數(shù)控機床集中了傳統(tǒng)的自動機床、精密機床和萬能機床的優(yōu)蠃，將高效率、高精度和高柔性集中于一體。而數(shù)控機床技術水平的提高首先依賴于進給和主軸驅動特性的改善以及功能的擴大，為此對機床的進給伺服系統(tǒng)的位置控制、速度控制、伺服電機、機械傳動等都有很高的要求。由于各種數(shù)控機床所完成的加工任務不同，它們對進給伺服系統(tǒng)的要求也不盡相同，通常可概括為以下幾方面。
    ①可逆運行可逆運行要求能靈活地正反向運行。在加工過程中，機床工作臺處于隨機狀態(tài)，根據(jù)加工軌跡的要求，隨時都可能實現(xiàn)正向或反向運動。同時要求在方向變化時，不應有反向間隙和運動的損失。
  ②速度范圍寬為適應不同的加T條件，例如所加工零件的材料、類型、尺寸、部位以及刀具的種類和冷卻方式等不同，要求數(shù)控機床進給能在很寬的范圍內(nèi)無級變化。這就要求伺服電動機有很寬的調(diào)速范圍和優(yōu)異的調(diào)速特性，經(jīng)過機械傳動后，電機轉速的變化范圍即可轉化為進給速度的變化范圍。
  ③具有足夠的傳動剛性和高的速度穩(wěn)定性要求伺服系統(tǒng)有優(yōu)良的靜態(tài)與動態(tài)負載特性，即伺服系統(tǒng)在不同的負載情況下，當切削條件發(fā)生變化時，應使進給速度保持恒定。剛性良好的系統(tǒng)，速度受負載力矩變化的影響很小。通常要求承受額定力矩變化時，靜態(tài)速降應小于5%，動態(tài)速降應小于10%；
  ④快速響應無超調(diào)為r保正輪廓切削形狀精度和低的加工表面粗糙度，對位置伺

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