注評考試《機電設備評估基礎》預習：數控機床的伺服驅動系統

來源: 正保會計網校編輯： 2012/02/23 09:26:00　字體：大小

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第五章數控機床及工業機器人

　　知識點十二、數控機床的伺服驅動系統

　　一、概述（熟悉）

　　伺服驅動系統簡稱伺服系統（Serve system），是一種以機械位置或角度作為控制對象的自動控制系統。

　　伺服系統的性能在很大程度上決定了數控機床的性能。

　　（一）伺服驅動系統的分類

按控制對象和使用目的	進給伺服系統	用于控制機床各坐標軸的切削進給運動，是一種精密的位置跟蹤、定位系統，它包括速度控制和位置控制。
	主軸伺服系統	用于控制機床主軸的旋轉運動和切削過程中的轉矩和功率，一般只以速度控制為主。
	輔助伺服系統	用在各類加工中心或多功能數控機床中，用來控制刀庫、料庫等輔助系統，一般多采用簡易的位置控制。
按伺服系統調節理論	數控機床的進給伺服系統可分為開環、閉環和半閉環系統。
按驅動部件的動作原理	電液控制系統和電氣控制系統，其中，電氣控制系統分為步進電動機、直流伺服電動機和交流伺服電動機驅動系統。
按反饋比較控制方式	脈沖比較、相位比較、幅值比較和全數字等伺服系統。

　　（二）數控機床對伺服驅動系統的要求

　　對進給伺服驅動系統的要求：

高精度	要求伺服系統準確定位，即定位誤差特別是重復定位誤差要小，并且伺服系統的跟隨精度高，即跟隨誤差小。一般定位精度達到μm級，高的要求達到±0.01～±0.005μm。
快速響應，無超調	加工過程中，為了提高生產率和保證加工質量，要求加（減）速度足夠大，以便縮短伺服系統過渡過程時間。一般電動機速度從零變到最高速，或從最高速降至零，時間在200毫秒以下，甚至小于幾十毫秒。
調速范圍寬	為保證在任何情況下都能得到最佳切削條件，要求進給驅動必須具有足夠寬的調速范圍（至少達到1：1000，有些高性能系統已能達到1：100000）。而且通常是無級調速。
低速大轉矩	具有較強的過載能力。力矩波動要小，一般允許的波動數在3%左右。
可靠性高	對環境的適應性強，性能穩定，使有壽命長，平均無故障間隔時間長。

　　對主軸驅動系統的要求：

　　主軸驅動系統不僅應該具有寬的調速范圍，而且能在盡可能寬的速度范圍內保持恒功率輸出。為了滿足不同數控機床的加工要求，還對主軸驅動系統提出一些特殊要求，如：

　　為了能在數控車床等機床上加工螺紋，要求主軸驅動與進給驅動實行同步控制；

　　為了保證端面加工的表面粗糙度，要求數控車床、磨床等機床的主軸驅動系統具有恒線速切削功能；

　　在加工中心上，由于自動換刀的需要，要求主軸驅動系統具有高精度的停位控制功能；

　　有的數控機床還要求主軸驅動系統具有角度的控制功能。