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数控机床伺服系统
日期：2009年11月02 来源：沈阳第一机床厂 关键字：数控机床
数控机床伺服系统是连接数控系统(CNC)和数控机床(主机)的关键部分，它接受来自数控系统的指令，经过放大和转换，驱动数控机床上的执行件(工作台或刀架)实现预期的运动，并将运动结果反馈与输入指令相比较，直至与输入指令之差为零，使机床精确地运动到所要求的位置。伺服系统的性能直接关系到数控机床执行件的静态和动态特性、工作精度、负载能力、响应快慢和稳定程度等。所以，至今伺服系统仍被看做是一个独立部分，与数控系统和机床本体并列为数控机床的三大组成部分。
伺服系统一般由驱动控制单元、驱动元件、机械传动部件、执行件和检测反馈环节等组成。驱动控制单元和驱动元件组成伺服驱动系；机械传动部件和执行件组成机械传动系。 ；
目前在数控机床上，已经很少采用液压伺服系统，驱动元件主要是各种电动机，在小型和经济型数控机床上还使用步进电动机；中高档数控机床几乎都采用直流伺服电动机、交流伺服电动机。全数字交流伺服驱动系统己得到广泛应用。
伺服系统是一种反馈控制系统，以指令脉冲为输入给定值，与输出量进行比较，利}、用其偏差值对系统进行自动调节，以消除偏差，使输出量紧密跟踪给定值。所以伺服系统的运动来源于偏差信号，必须具有负反馈回数控机床路，始终处于过渡过程状态，而在运动过程中实现力的放大，伺服系统必须有一个不断输入能量的能源。外加负载可以视为系统的扰动输入。
基于伺服系统的工作原理，除要求它具备良好的静态特性外，还应具备优良的动态‘特性；伺服系统除满足运动要求外，还应有良好的动力学特性。对其负载特性也应给予足够的重视。
伺服系统的组成
数控机床伺服系统的一般结构如图4一i所示。它是一个双闭环系统，内环是速度环，外环是位置环。速度环中用做速度反馈的检测装置是测速发电动机、脉冲编码器等。速度控制单元是一个独立的单元部件，它由速度调节器、电流调节器及功率驱动放大器等各部分组成。位置环是由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各部分组成。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，才能保证加工效率、加工精度和表面粗糙度要求。
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