時(shí)間:2018-04-24 19:29:42來源:網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)載
伺服系統(tǒng)是把數(shù)控信息轉(zhuǎn)化為機(jī)床進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。
數(shù)控機(jī)床集中了傳統(tǒng)的自動(dòng)機(jī)床、精密機(jī)床和萬能機(jī)床三者的優(yōu)點(diǎn),將高效率、高精度和高柔性集于一體。而數(shù)控機(jī)床技術(shù)水平的提高首先依賴于進(jìn)給和主軸驅(qū)動(dòng)特性的改善以及功能的擴(kuò)大,為此數(shù)控機(jī)床對(duì)進(jìn)給伺服系統(tǒng)的位置控制、速度控制、伺服電機(jī)、機(jī)械傳動(dòng)等方面都有很高的要求。
由于各種數(shù)控機(jī)床所完成的加工任務(wù)不同,它們對(duì)進(jìn)給伺服系統(tǒng)的要求也不盡相同,但通??筛爬橐韵聨追矫?。
1.數(shù)控機(jī)床可逆運(yùn)行。
可逆運(yùn)行要求能靈活地正反向運(yùn)行。在加工過程中,機(jī)床工作臺(tái)處于隨機(jī)狀態(tài),根據(jù)加工軌跡的要求,隨時(shí)都可能實(shí)現(xiàn)正向或反向運(yùn)動(dòng)。同時(shí)要求在方向變化時(shí),不應(yīng)有反向間隙和運(yùn)動(dòng)的損失。從能量角度看,應(yīng)該實(shí)現(xiàn)能量的可逆轉(zhuǎn)換,即在加工運(yùn)行時(shí),電動(dòng)機(jī)從電網(wǎng)吸收能量變?yōu)闄C(jī)械能:在制動(dòng)時(shí)應(yīng)把電動(dòng)機(jī)的機(jī)械慣性能量變?yōu)殡娔芑仞伣o電網(wǎng),以實(shí)現(xiàn)快速制動(dòng)。
2.數(shù)控機(jī)床速度范圍寬。
為適應(yīng)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(jī)床的進(jìn)給能在很寬的范圍內(nèi)無級(jí)變化。這就要求伺服電動(dòng)機(jī)有很寬的調(diào)速范圍和優(yōu)異的調(diào)速特性。經(jīng)過機(jī)械傳動(dòng)后,電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的變化范圍即可轉(zhuǎn)化為進(jìn)給速度的變化范圍。目前最先進(jìn)的水平,是在進(jìn)給脈沖當(dāng)量為1pm的情況下,進(jìn)給速度在0~240u/min范圍內(nèi)連續(xù)可調(diào)。
對(duì)一般數(shù)控機(jī)床而言,進(jìn)給速度范圍在o~24m/min時(shí),都可滿足加工要求。通常在這樣且速度降低,在零速度時(shí),即工作臺(tái)停止運(yùn)動(dòng)時(shí),要求電動(dòng)機(jī)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(duì)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(duì)于進(jìn)給速度范圍為1:20000的位置控制系統(tǒng),在總的開環(huán)位置增益為20-1時(shí),只要保證速度控制單元具有1:1000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(jiǎn)單又可靠。當(dāng)然,代表當(dāng)今世界先進(jìn)水平的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),速度控制單元調(diào)速范圍己達(dá)1:100000。
這就要求伺服系統(tǒng)具有優(yōu)良的靜態(tài)與動(dòng)態(tài)負(fù)載特性,即伺服系統(tǒng)在不同的負(fù)載情況下或切削條件發(fā)生變化時(shí),應(yīng)使進(jìn)給速度保持恒定。剛性良好的系統(tǒng),速度受負(fù)載力矩變化的影響很小。通常要求承受額定力矩變化時(shí),靜態(tài)速降應(yīng)小于5%,動(dòng)態(tài)速降應(yīng)小于10%。
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