第7章 数控机床的伺服驱动系统课件.ppt

(FeedServoSystem)是指以数控机床移动部件的位置和速度作为控制对象的自动控制系统。它接受来自数控装置的进给指令信号,经变换、调节和放大后驱动执行件,转化为直线或旋转运动。数控机床伺服系统又称为位置随动系统、驱动系统、伺服机构或伺服单元。该系统包括了大量的电力电子器件,结构复杂,综合性强。伺服系统是数控机床的重要组成部分。伺服系统位于数控机床数控系统与机床主体之间,伺服系统是数控装置(计算机)和机床的联系环节。,作用在于接收来自数控装置的指令信号,驱动机床移动部件跟随指令信号运动,C装置发出的控制信息通过伺服驱动系统转换成坐标轴的运动,完成程序所规定的操作。。作为数控加工,对定位精度和轮廓加工精度要求都比较高,~,。轮廓加工精度与速度控制、联动坐标的协调一致控制有关。在速度控制中,要求较高的调速精度,具有比较强的抗负载扰动能力,对静态、动态精度要求都比较高。,它反映了系统的跟踪精度。为了保证轮廓切削形状精度和低的加工表面粗糙度,要求伺服系统跟踪指令信号的响应要快。一方面要求过渡过程(电机从静止到额定转速)的时间要短,一般在200ms以内,甚至小于几十毫秒;另一方面要求超调要小。。通常表示为:在数控机床中,由于加工用***,被加工材质及零件加工要求的不同,进给伺服系统需要具有足够宽的调速范围。目前较先进的水平是,在分辨率为1的情况下,进给速度范围为0~240m/min,且无级连续可调。但对于一般的数控机床而言,要求进给伺服系统在0~24m/min进给速度范围内都能工作就足够了。,能在短暂的调节过程后,达到新的或者恢复到原来的平衡状态。对伺服系统要求有较强的抗干扰能力。稳定性是保证数控机床正常工作的条件,直接影响数控加工的精度和表面粗糙度。要求伺服系统有较高的可靠性、稳定性,并且受电源、环境、负载等的影响要小。还要具有足够的传动刚性和速度稳定性。也就是说伺服系统在负载或切削条件发生变化时,应使进给速度保持恒定。刚性良好的系统,负载力矩的变化对进给速度的影响很小。,在低速时进行重切削。因此,要求伺服系统在低速时要有大的转矩输出。由于机床在低速切削时,切深和进给都比较大,也就是说吃刀抗力较大,这就要求主轴电动机输出的转矩也应该较大。现代数控机床的伺服电动机通常都是与丝杠直接相连,中间没有减速齿轮,这就要求进给电动机能输出较大的转矩。进给坐标的伺服控制属于恒转矩控制,在整个速度范围内都要保持这个转矩。主轴坐标的伺服控制在低速时为恒转矩控制,能提供较大转矩;在高速时为恒功率控制,具有足够大的输出功率。,低速时的速度平稳,无爬行现象。电机应具有大的、较长时间的过载能力,以满足低速大转矩的要求。反应速度快,电机必须具有较小的转动惯量、较大的转矩、尽可能小的机电时间常数和很大的加速度(400rad/s2以上)。能承受频繁的起动、制动和正反转。数控机床伺服系统组成进给伺服系统主要由以下几个部分组成:位置控制单元;速度控制单元;驱动元件(电机);检测与反馈单元;机械执行部件。数控机床伺服系统组成位置控制调节器速度控制调节与驱动检测与反馈单元位置控制单元速度控制单元++--C插补指令实际位置反馈实际速度反馈