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伺服驅動系統(tǒng)的作用:
伺服驅動系統(tǒng)是CNC裝置和機床的環(huán)節(jié)。CNC裝置發(fā)出的控制信息,通過伺服驅動系統(tǒng),轉換成坐標軸的運動,完成程序所規(guī)定的操作。伺服驅動系統(tǒng)是數(shù)控機床的重要組成部分。伺服驅動系統(tǒng)作用有:
(1)伺服驅動系統(tǒng)具有放大控制信號的能力;
(2)根據(jù)CNC裝置發(fā)出的控制信號對機床移動部件的位置和速度進行控制。
2 數(shù)控機床對伺服驅動系統(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*機床三者的優(yōu)點,將高效率,高精度和高柔性集中于一體。
(1)可逆運行
(2)速度范圍寬
(3)具有足夠的傳動剛性和速度穩(wěn)定性
(4)響應快速并無超調
(5)高精度
(6)低速度大轉矩
二 伺服驅動系統(tǒng)的分類
數(shù)控機床的伺服驅動系統(tǒng)按其用途和功能分為進給驅動系統(tǒng)和主軸驅動系統(tǒng);按其控制原理和有無位置檢測反饋環(huán)節(jié)分為開環(huán)系統(tǒng)和閉環(huán)系統(tǒng);按驅動執(zhí)行元件的動作原理分為電液伺服驅動系統(tǒng)和電氣伺服驅動系統(tǒng)。電氣伺服驅動系統(tǒng)又分為直流伺服驅動系統(tǒng)和交流伺服驅動系統(tǒng)。
1 進給驅動與主軸驅動
進給驅動是用于數(shù)控機床工作臺或刀架坐標的控制系統(tǒng),控制機床各坐標軸的切削進給運動,并提供切削過程所需的轉矩。主軸驅動控制機床主軸的旋轉運動,為機床主軸提供驅動功率和所需的切削力。一般地,對于進給驅動系統(tǒng),主要關心它的轉矩大小、調節(jié)范圍的大小和調節(jié)精度的高低,以及動態(tài)響應速度的快慢。對于主軸驅動系統(tǒng),主要關心其是否具有足夠的功率、寬的恒功率調節(jié)范圍及速度調節(jié)范圍。
2 開環(huán)控制和閉環(huán)控制
數(shù)控機床伺服驅動系統(tǒng)的基本組成如圖所示。數(shù)控機床的伺服驅動系統(tǒng)按有無反饋檢測單元分為開環(huán)和閉環(huán)兩種類型(見數(shù)控機床伺服驅動系統(tǒng)分類),這兩種類型的伺服驅動系統(tǒng)的基本組成不*相同。但不管是哪種類型,執(zhí)行元件及其驅動控制單元都*。驅動控制單元的作用是將進給指令轉化為驅動執(zhí)行元件所需要的信號形式,執(zhí)行元件則將該信號轉化為相應的機械位移。
開環(huán)伺服驅動系統(tǒng)由驅動控制單元、執(zhí)行元件和機床組成。通常,執(zhí)行元件選用步進電機。執(zhí)行元件對系統(tǒng)的特性具有重要影響。
閉環(huán)伺服驅動系統(tǒng)由執(zhí)行元件、驅動控制單元、機床,以及反饋檢測單元、比較控制環(huán)節(jié)組成。反饋檢測單元將工作臺的實際位置檢測后反饋給比較控制環(huán)節(jié),比較控制環(huán)節(jié)將指令信號和反饋信號進行比較,以兩者的差值作為伺服系統(tǒng)的跟隨誤差經驅動控制單元,驅動和控制執(zhí)行元件帶動工作臺運動。
在CNC系統(tǒng)中,由于計算機的引入,比較控制環(huán)節(jié)的功能由軟件完成,從而導致系統(tǒng)結構的一些改變,但基本上還是由執(zhí)行元件、反饋檢測單元、比較控制環(huán)節(jié)、驅動控制單元和機床組成。
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