數控機床對伺服的基本要求

　　數控機床集中了傳統的自動(dòng)機床、精密機床和萬(wàn)能機床的優(yōu)點(diǎn)，將高效率、高精度與高柔性集中于一體。而數控機床技術(shù)水平的提高首先依賴(lài)于進(jìn)給和主軸驅動(dòng)特性的改善及功能的擴大。數控機床對伺服系統提出了什么樣的要求呢，今天我們來(lái)了解一下。

　　一般對伺服有如下要求：

　�。�1）正反向運行

　　機床在工作過(guò)程中，工作臺根據加工軌跡的形狀隨時(shí)都可能要求正向或反向運行。同時(shí)應考慮正反向運行時(shí)起動(dòng)與制動(dòng)之間存在的電能與機械能的轉換，以實(shí)現可靠的快速制動(dòng)。

　�。�2）調速范圍寬

　　為適應不同的加工條件，如加工零件的材料、類(lèi)型、大小，及刀具的種類(lèi)、冷卻方式等，要求伺服有很寬的調速范圍和優(yōu)異的調速特性。

　�。�3）高剛性與高的速度穩定性

　　伺服在不同的負載情況下或切削條件發(fā)生變化時(shí)，應使進(jìn)給速度保持恒定，要求伺服具有優(yōu)良的靜態(tài)與動(dòng)態(tài)負載特性。

　�。�4）快速響應及無(wú)超調

　　為了保證輪廓切削形狀精度與低的加工面表面粗糙度，要求伺服具有良好的快速響應特性，同時(shí)無(wú)超調。

　�。�5）高精度

　　為了滿(mǎn)足加工精度，要保證機床的定位精度及進(jìn)給精度，亦即要求伺服具有高的靜態(tài)分辨率，動(dòng)態(tài)特性至少應是一階無(wú)差系統。

　�。�6）低速大扭矩

　　機床加工的特點(diǎn)多是低速時(shí)進(jìn)行切削加工，要求在低速時(shí)進(jìn)給驅動(dòng)應保證額定扭矩輸出，亦即要求伺服具有恒扭矩輸出。

　　主軸伺服作為調速裝置除具有上述進(jìn)給伺服的特性之外，還應具有如下特點(diǎn)：

　�。�1）輸出功率大

　　為了滿(mǎn)足生產(chǎn)率的要求，主軸和進(jìn)給相比應具有更大的功率。

　�。�2）具有恒扭矩段及恒功率段

　　機床在加工過(guò)程中，高轉速時(shí)切削力很小，為充分提高電機使用效率，一般在電機高速段實(shí)行弱磁控制，使電機輸出功率恒定。

　�。�3）具有準�？刂�

　　機床在加工中常要求主軸必須停在某一固定的徑向位置，因此要求伺服具有準確停在某一預先設定位置上的功能。

　�。�4）主軸與進(jìn)給的聯(lián)動(dòng)

　　在機床的螺紋加工中，需要主軸和進(jìn)給的聯(lián)動(dòng)，因此要求主軸具有和進(jìn)給一樣的伺服功能。

　�。�5）恒線(xiàn)速切削控制

　　機床在進(jìn)行端面切削時(shí)，常要求工件與刀尖的接觸點(diǎn)的線(xiàn)速度為恒值，因此要求主軸具有均勻升速功能。

　　數控立車(chē)對伺服系統的基本要求

　　伺服系統是以機械位置和角度作為控制量的自動(dòng)控制系統，是數控系統的重要組成部分。在數控機床中，CNC系統經(jīng)過(guò)插補運算生成的進(jìn)給脈沖或進(jìn)給位移量指令，輸入到伺服系統后，由伺服系統經(jīng)變換和功率放大轉化為數控機床機械部件的位移。因此，伺服系統的性能在很大程度上決定了數控機床的性能。泊頭巨人重工機械有限公司專(zhuān)業(yè)生產(chǎn)立車(chē)、數控立車(chē)、龍門(mén)加工中心、數控龍門(mén)銑床，對伺服系統有以下基本要求。對伺服系統的基本要求數控機床的精度和速度等技術(shù)指標往往主要取決于伺服系統，因此，數控機床的伺服系統應滿(mǎn)足以下基本要求。

　�。�1）精度高數控機床不可能像傳統機床那樣用手動(dòng)操作來(lái)調整和補償各種誤差，因此它要求很高的定位精度和重復定位精度。

　�。�2）快速響應特性好快速響應是伺服系統動(dòng)態(tài)品質(zhì)的標志之一。它要求伺服系統跟隨指令信號不僅跟隨誤差小，而且響應要快，穩定性要好。在系統給定輸入后，能在短暫的調節之后達到新的平衡或是受到外界干擾作用下能迅速恢復原來(lái)的平衡狀態(tài)。

　�。�3）調速范圍大 由于工件材料、刀具以及加工要求各不相同，要保證數控機床在任何情況下都能得到的切削條件，伺服系統就必須有足夠的調速范圍，既能滿(mǎn)足高速加工要求，又能滿(mǎn)足低速進(jìn)給要求。而且在低速切削時(shí)，還要有較大的轉矩輸出。

　�。�4）良好的系統可靠性由于數控機床的使用率很高，常是24h連續工作不能停機，因而要求伺服系統工作可靠。

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