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安徽尚合機電科技有限公司
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伺服系統(tǒng)是把數(shù)控信息轉(zhuǎn)化為機床進給運動的執(zhí)行機構(gòu)。
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三者的優(yōu)點，將高效率、高精度和高柔性集于一體。而數(shù)控機床技術水平的提高首先依賴于進給和主軸驅(qū)動特性的改善以及功能的擴大，為此數(shù)控機床對進給伺服系統(tǒng)的位置控制、速度控制、伺服電機、機械傳動等方面都有很高的要求。
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，但通常可概括為以下幾方面。
1.數(shù)控機床可逆運行。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。從能量角度看，應該實現(xiàn)能量的可逆轉(zhuǎn)換，即在加工運行時，電動機從電網(wǎng)吸收能量變?yōu)闄C械能：在制動時應把電動機的機械慣性能量變?yōu)殡娔芑仞伣o電網(wǎng)，以實現(xiàn)快速制動。
2.數(shù)控機床速度范圍寬。為適應不同的加工條件，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的不同，要求數(shù)控機床的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，電動機轉(zhuǎn)速的變化范圍即可轉(zhuǎn)化為進給速度的變化范圍。目前最先進的水平，是在進給脈沖當量為1pm的情況下，進給速度在0～240u/min范圍內(nèi)連續(xù)可調(diào)。
對一般數(shù)控機床而言，進給速度范圍在o～24m/min時，都可滿足加工要求。通常在這樣且速度降低，在零速度時，即工作臺停止運動時，要求電動機有電磁轉(zhuǎn)矩以維持定位精度，使定由于位置伺服系統(tǒng)是由速度控制單元和位置控制環(huán)節(jié)兩大部分組成的，如果對速度控制系統(tǒng)也過分地追求像位置伺服控制系統(tǒng)那么大的調(diào)速范圍而又要其可靠穩(wěn)定地工作，那么速 一般來說，對于進給速度范圍為1：20 000的位置控制系統(tǒng)，在總的開環(huán)位置增益為20-1時，只要保證速度控制單元具有1：1 000的調(diào)速范圍就可以滿足需要，這樣可使速度控制單元線路既簡單又可靠。當然，代表當今世界先進水平的實驗系統(tǒng)，速度控制單元調(diào)速范圍己達1：100000。
這就要求伺服系統(tǒng)具有優(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或切削條件發(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%。