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第一章机床设备前基础知识25
日期：2010年08月06 来源：现代机床设备 关键字：cnc机床沈阳机床 沈阳机床厂沈阳第一机床厂 沈阳机床集团沈阳一机床沈阳第一机床沈阳一机床厂沈阳机床一厂 机床厂数控机床厂 数控车床厂 加工中心 摇臂钻床 ca6140 管螺纹车床 机床配件 机床电器
4．数控机床的伺服控制
数控机床伺服系统是指以机械位置或角度作为控制对象的自动控制系统。在数控机床中，伺服系统主要指各坐标轴进给驱动的位置控制系统。伺服系统接受来自CNC装置的进给脉冲，经变换和放大，再驱动各加工坐标轴按指令脉冲运动。这些轴有的带动工作台，有的带动刀架，通过几个坐标轴的综合联动，使刀具相对于工件产生各种复杂的机械运动，加工出所要求的复杂形状工件。
(1)伺服系统的组成数控机床伺服系统的一般结构如图1 3 7所示。它是一个双闭环系统•内环是速度环，外环是位置环。速度环中用作速度反馈的检测装置为测速发电机、脉冲编码器等，速度控制单兀是一个独立的单元部件，它由速度调常器、电流调节器及功率驱动放大器等组成。位置环由CNC装置中的位置控制模块、速度控制单元、位置检测及反馈控制等组成。位置控制主要是对机床运动坐标轴进行控制，轴控制是要求最高的位置控制，不仅对单个轴的运动速度和位置精度的控制有严格要求，而且在多轴联动时，还要求各移动轴有很好的动态配合，以保证加工效率、加J=精度和表面粗糙度。
(2)伺服系统的要求数控机床集中了传统的自动机床、精密机床和万能机床的优蠃，将高效率、高精度和高柔性集中于一体。而数控机床技术水平的提高首先依赖于进给和主轴驱动特性的改善以及功能的扩大，为此对机床的进给伺服系统的位置控制、速度控制、伺服电机、机械传动等都有很高的要求。由于各种数控机床所完成的加工任务不同，它们对进给伺服系统的要求也不尽相同，通常可概括为以下几方面。
①可逆运行可逆运行要求能灵活地正反向运行。在加工过程中，机床工作台处于随机状态，根据加工轨迹的要求，随时都可能实现正向或反向运动。同时要求在方向变化时，不应有反向间隙和运动的损失。
②速度范围宽为适应不同的加T条件，例如所加工零件的材料、类型、尺寸、部位以及刀具的种类和冷却方式等不同，要求数控机床进给能在很宽的范围内无级变化。这就要求伺服电动机有很宽的调速范围和优异的调速特性，经过机械传动后，电机转速的变化范围即可转化为进给速度的变化范围。
③具有足够的传动刚性和高的速度稳定性要求伺服系统有优良的静态与动态负载特性，即伺服系统在不同的负载情况下，当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，速度受负载力矩变化的影响很小。通常要求承受额定力矩变化时，静态速降应小于5%，动态速降应小于10%；
④快速响应无超调为r保正轮廓切削形状精度和低的加工表面粗糙度，对位置伺
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