伺服系統(tǒng)在數(shù)控車床中的應(yīng)用
更新時間：2013-10-15
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伺服系統(tǒng)在機床行業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用已經(jīng)非常廣泛因此伺服系統(tǒng)和機床的關(guān)系已經(jīng)非常緊密。作為數(shù)控機床的重要功能部件，伺服系統(tǒng)是影響系統(tǒng)加工性能的重要指標。隨著數(shù)控機床的發(fā)展，伺服控制系統(tǒng)在機床行業(yè)的應(yīng)用也在不斷完善，其之間的配合猶如一對老朋友，越來越默契了。
臥式數(shù)控機床由CNC控制器，伺服驅(qū)動及電機、電器柜和數(shù)控機床的機架四部分組成。其工作原理是：通過CNC內(nèi)配置的編程軟件，將加工零件的的軌跡用坐標的方式表達出來，把這些信息轉(zhuǎn)化成能使驅(qū)動伺服電機的帶有功率的信號（脈沖串），控制伺服電機帶動相應(yīng)軸來實現(xiàn)運動軌跡。
同時，刀架上配有數(shù)控車刀，通過按加工材質(zhì)配置相應(yīng)的刀具，對固定于主軸上的加工材料進行切削，即可加工出相應(yīng)的工件。
在數(shù)控機床上，伺服調(diào)控系統(tǒng)是其*的一部分。其任務(wù)是把數(shù)控信息轉(zhuǎn)化為機床進給運動，從而實現(xiàn)控制。由于數(shù)控機床對產(chǎn)品加工時要求高，所以采用的伺服控制系統(tǒng)十分關(guān)鍵。
目前在數(shù)控機床上使用的伺服控制系統(tǒng)，其優(yōu)點主要有：精度高，伺服系統(tǒng)的精度是指輸出量能復(fù)現(xiàn)輸入量的程度。包括定位精度和輪廓加工精度；穩(wěn)定性好，穩(wěn)定是指系統(tǒng)在給定輸入或外界干擾作用下，能在短暫的調(diào)節(jié)過程后，達到新的或者恢復(fù)到原來的平衡狀態(tài)。直接影響數(shù)控加工的精度和表面粗糙度；快速響應(yīng)，快速響應(yīng)是伺服系統(tǒng)動態(tài)品質(zhì)的重要指標，它反映了系統(tǒng)的跟蹤精度；調(diào)速范圍寬，其調(diào)速范圍可達0—30m/min；低速大轉(zhuǎn)矩，進給坐標的伺服控制屬于恒轉(zhuǎn)矩控制，在整個速度范圍內(nèi)都要保持這個轉(zhuǎn)矩，主軸坐標的伺服控制在低速時為恒轉(zhuǎn)矩控制，能提供較大轉(zhuǎn)矩，在高速時為恒功率控制，具有足夠大的輸出功率。
在機床進給伺服中采用的主要是永磁同步交流伺服系統(tǒng)，有三種類型：模擬形式、數(shù)字形式和軟件形式。模擬伺服用途單一，只接收模擬信號，位置控制通常由上位機實現(xiàn)。數(shù)字伺服可實現(xiàn)一機多用，如做速度、力矩、位置控制?？山邮漳M指令和脈沖指令，各種參數(shù)均以數(shù)字方式設(shè)定，穩(wěn)定性好。具有較豐富的自診斷、報警功能。軟件伺服是基于微處理器的全數(shù)字伺服系統(tǒng)。其將各種控制方式和不同規(guī)格、功率的伺服電機的監(jiān)控程序以軟件實現(xiàn)。使用時可由用戶設(shè)定代碼與相關(guān)的數(shù)據(jù)即自動進入工作狀態(tài)。配有數(shù)字接口，改變工作方式、更換電動機規(guī)格時，只需重設(shè)代碼即可，故也稱伺服。
交流伺服已占據(jù)了機床進給伺服的主導(dǎo)地位，并隨著新技術(shù)的發(fā)展而不斷完善，具體體現(xiàn)在三個方面。一是系統(tǒng)功率驅(qū)動裝置中的電力電子器件不斷向高頻化方向發(fā)展，智能化功率模塊得到普及與應(yīng)用；二是基于微處理器嵌入式平臺技術(shù)的成熟，將促進先進控制算法的應(yīng)用；三是網(wǎng)絡(luò)化制造模式的推廣及現(xiàn)場總線技術(shù)的成熟，將使基于網(wǎng)絡(luò)的伺服控制成為可能。
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