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伺服驅(qū)動系統(tǒng)的作用:
伺服驅(qū)動系統(tǒng)是CNC裝置和機(jī)床的環(huán)節(jié)。CNC裝置發(fā)出的控制信息,通過伺服驅(qū)動系統(tǒng),轉(zhuǎn)換成坐標(biāo)軸的運(yùn)動,完成程序所規(guī)定的操作。伺服驅(qū)動系統(tǒng)是數(shù)控機(jī)床的重要組成部分。伺服驅(qū)動系統(tǒng)作用有:
(1)伺服驅(qū)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(jī)床移動部件的位置和速度進(jìn)行控制。
2 數(shù)控機(jī)床對伺服驅(qū)動系統(tǒng)的要求:
數(shù)控機(jī)床集中了傳統(tǒng)的自動機(jī)床,精密機(jī)床和*機(jī)床三者的優(yōu)點(diǎn),將高效率,高精度和高柔性集中于一體。
(1)可逆運(yùn)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(yīng)快速并無超調(diào)
(5)高精度
(6)低速度大轉(zhuǎn)矩
二 伺服驅(qū)動系統(tǒng)的分類
數(shù)控機(jī)床的伺服驅(qū)動系統(tǒng)按其用途和功能分為進(jìn)給驅(qū)動系統(tǒng)和主軸驅(qū)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(qū)動執(zhí)行元件的動作原理分為電液伺服驅(qū)動系統(tǒng)和電氣伺服驅(qū)動系統(tǒng)。電氣伺服驅(qū)動系統(tǒng)又分為直流伺服驅(qū)動系統(tǒng)和交流伺服驅(qū)動系統(tǒng)。
1 進(jìn)給驅(qū)動與主軸驅(qū)動
進(jìn)給驅(qū)動是用于數(shù)控機(jī)床工作臺或刀架坐標(biāo)的控制系統(tǒng),控制機(jī)床各坐標(biāo)軸的切削進(jìn)給運(yùn)動,并提供切削過程所需的轉(zhuǎn)矩。主軸驅(qū)動控制機(jī)床主軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動,為機(jī)床主軸提供驅(qū)動功率和所需的切削力。一般地,對于進(jìn)給驅(qū)動系統(tǒng),主要關(guān)心它的轉(zhuǎn)矩大小、調(diào)節(jié)范圍的大小和調(diào)節(jié)精度的高低,以及動態(tài)響應(yīng)速度的快慢。對于主軸驅(qū)動系統(tǒng),主要關(guān)心其是否具有足夠的功率、寬的恒功率調(diào)節(jié)范圍及速度調(diào)節(jié)范圍。
2 開環(huán)控制和閉環(huán)控制
數(shù)控機(jī)床伺服驅(qū)動系統(tǒng)的基本組成如圖所示。數(shù)控機(jī)床的伺服驅(qū)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(jī)床伺服驅(qū)動系統(tǒng)分類),這兩種類型的伺服驅(qū)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(qū)動控制單元都*。驅(qū)動控制單元的作用是將進(jìn)給指令轉(zhuǎn)化為驅(qū)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(zhuǎn)化為相應(yīng)的機(jī)械位移。
開環(huán)伺服驅(qū)動系統(tǒng)由驅(qū)動控制單元、執(zhí)行元件和機(jī)床組成。通常,執(zhí)行元件選用步進(jìn)電機(jī)。執(zhí)行元件對系統(tǒng)的特性具有重要影響。
閉環(huán)伺服驅(qū)動系統(tǒng)由執(zhí)行元件、驅(qū)動控制單元、機(jī)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(shí)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(jìn)行比較,以兩者的差值作為伺服系統(tǒng)的跟隨誤差經(jīng)驅(qū)動控制單元,驅(qū)動和控制執(zhí)行元件帶動工作臺運(yùn)動。
在CNC系統(tǒng)中,由于計算機(jī)的引入,比較控制環(huán)節(jié)的功能由軟件完成,從而導(dǎo)致系統(tǒng)結(jié)構(gòu)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(qū)動控制單元和機(jī)床組成。
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