數(shù)控機(jī)床的精度和速度取決于高質(zhì)量的伺服系統(tǒng)！

時(shí)間：2020-01-05

關(guān)鍵字：伺服系統(tǒng) 數(shù)控加工 **響應(yīng) 數(shù)控機(jī)床伺服系統(tǒng) 數(shù)控機(jī)床
一.機(jī)電一體化及其機(jī)床電氣控制技術(shù)的發(fā)展概況

數(shù)控機(jī)床經(jīng)過40年來的發(fā)展，品種日益增多，性能不斷完善，其中以輪廓控制的數(shù)控機(jī)床和帶有自動換刀裝置和工作臺能自動轉(zhuǎn)位的數(shù)控加工中心發(fā)展較為迅速。數(shù)控機(jī)床由控制介質(zhì)、數(shù)控裝置、伺服系統(tǒng)和機(jī)床本體等部分組成，其中伺服系統(tǒng)的性能是決定數(shù)控機(jī)床加工精度和生產(chǎn)率的主要因素之一。
二. 伺服系統(tǒng)在數(shù)控加工中的作用及組成
在自動控制系統(tǒng)中，把輸出量能以一定準(zhǔn)確度跟隨輸入量的變化而變化的系統(tǒng)稱為隨動系統(tǒng)，亦稱伺服系統(tǒng)。數(shù)控機(jī)床的伺服系統(tǒng)是指以機(jī)床移動部件的位置和速度作為控制量的自動控制系統(tǒng)，又稱為隨動系統(tǒng)。
伺服系統(tǒng)由伺服驅(qū)動裝置和驅(qū)動元件(或稱執(zhí)行元件伺服電機(jī))組成，**的伺服系統(tǒng)還有檢測裝置，反饋實(shí)際的輸出狀態(tài)。
數(shù)控機(jī)床伺服系統(tǒng)的作用在于接受來自數(shù)控裝置的指令信號，驅(qū)動機(jī)床移動部件跟隨指令脈沖運(yùn)動，并**動作的**和準(zhǔn)確，這就要求高質(zhì)量的速度和位置伺服。以上指的主要是進(jìn)給伺服控制，另外還有對主運(yùn)動的伺服控制，不過控制要求不如前者高。數(shù)控機(jī)床的精度和速度等技術(shù)指標(biāo)往往主要取決于伺服系統(tǒng)。

三.伺服系統(tǒng)的基本要求和特點(diǎn)
1. 對伺服系統(tǒng)的基本要求
(1)穩(wěn)定性好：穩(wěn)定是指系統(tǒng)在給定輸入或外界干擾作用下，能在短暫的調(diào)節(jié)過程后到達(dá)新的或者回復(fù)到原有平衡狀態(tài)。
(2)精度高：伺服系統(tǒng)的精度是指輸出量能跟隨輸入量的**程度。作為精密加工的數(shù)控機(jī)床，要求的定位精度或輪廓加工精度通常都比較高，允許的偏差一般都在 0.01～0.00lmm之間。
(3)**響應(yīng)性好：**響應(yīng)性是伺服系統(tǒng)動態(tài)品質(zhì)的標(biāo)志之一，即要求跟蹤指令信號的響應(yīng)要快，一方面要求過渡過程時(shí)間短，一般在200ms以內(nèi)，甚至小于幾十毫秒；另一方面，為滿足**調(diào)要求，要求過渡過程的*陡，即上升率要大。
2. 伺服系統(tǒng)的主要特點(diǎn)
(1)**的檢測裝置：以組成速度和位置閉環(huán)控制。
(2)有多種反饋比較原理與方法:根據(jù)檢測裝置實(shí)現(xiàn)信息反饋的原理不同，伺服系統(tǒng)反饋比較的方法也不相同。目前常用的有脈沖比較、相位比較和幅值比較3種。
(3)**的伺服電動機(jī)(簡稱伺服電機(jī))：用于*和復(fù)雜型面加工的數(shù)控機(jī)床，伺服系統(tǒng)將經(jīng)常處于頻繁的啟動和制動過程中。要求電機(jī)的輸出力矩與轉(zhuǎn)動慣量的比值大，以產(chǎn)生足夠大的加速或制動力矩。要求伺服電機(jī)在低速時(shí)有足夠大的輸出力矩且運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，以便在與機(jī)械運(yùn)動部分連接中盡量減少中間環(huán)節(jié)。
(4)寬調(diào)速范圍的速度調(diào)節(jié)系統(tǒng)，即速度伺服系統(tǒng)：從系統(tǒng)的控制結(jié)構(gòu)看，數(shù)控機(jī)床的位置閉環(huán)系統(tǒng)可看作是位置調(diào)節(jié)為外環(huán)、速度調(diào)節(jié)為內(nèi)環(huán)的雙閉環(huán)自動控制系統(tǒng)，其內(nèi)部的實(shí)際工作過程是把位置控制輸入轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的速度給定信號后，再通過調(diào)速系統(tǒng)驅(qū)動伺服電機(jī)，實(shí)現(xiàn)實(shí)際位移。數(shù)控機(jī)床的主運(yùn)動要求調(diào)速性能也比較高，因此要求伺服系統(tǒng)為**的寬調(diào)速系統(tǒng)。
四.伺服系統(tǒng)的分類
伺服系統(tǒng)按其驅(qū)動元件劃分，有步進(jìn)式伺服系統(tǒng)、直流電動機(jī)(簡稱直流電機(jī))伺服系統(tǒng)、交流電動機(jī)(簡稱交流電機(jī))伺服系統(tǒng)。按控制方式劃分，有開環(huán)伺服系統(tǒng)、閉環(huán)伺服系統(tǒng)和半閉環(huán)伺服系統(tǒng)等，實(shí)際上數(shù)控系統(tǒng)也分成開環(huán)、閉環(huán)和半閉環(huán)3種類型，就是與伺服系統(tǒng)這3種方式相關(guān)。
1. 開環(huán)系統(tǒng)
圖1是開環(huán)系統(tǒng)構(gòu)成圖，它主要由驅(qū)動電路，執(zhí)行元件和機(jī)床3大部分組成。常用的執(zhí)行元件是步進(jìn)電機(jī)，通常稱以步進(jìn)電機(jī)作為執(zhí)行元件的開環(huán)系統(tǒng)為步進(jìn)式伺服系統(tǒng)，在這種系統(tǒng)中，如果是大功率驅(qū)動時(shí)，用步進(jìn)電機(jī)作為執(zhí)行元件。驅(qū)動電路的主要任務(wù)是將指令脈沖轉(zhuǎn)化為驅(qū)動執(zhí)行元件所需的信號。
2. 閉環(huán)系統(tǒng)
閉環(huán)系統(tǒng)主要由執(zhí)行元件、檢測單元、比較環(huán)節(jié)、驅(qū)動電路和機(jī)床5部分組成。其構(gòu)成框圖如圖2所示。在閉環(huán)系統(tǒng)中，檢測元件將機(jī)床移動部件的實(shí)際位置檢測出來并轉(zhuǎn)換成電信號反饋給比較環(huán)節(jié)。常見的檢測元件有旋轉(zhuǎn)變壓器、感應(yīng)同步器、光柵、磁柵和編碼盤等。通常把安裝在絲杠上的檢測元件組成的伺服系統(tǒng)稱為半閉環(huán)系統(tǒng)；把安裝在工作臺上的檢測元件組成的伺服系統(tǒng)稱為閉環(huán)系統(tǒng)。由于絲杠和工作臺之間傳動誤差的存在，半閉環(huán)伺服系統(tǒng)的精度要比閉環(huán)伺服系統(tǒng)的精度低一些。
比較環(huán)節(jié)的作用是將指令信號和反饋信號進(jìn)行比較，兩者的差值作為伺服系統(tǒng)的跟隨誤差，經(jīng)驅(qū)動電路，控制執(zhí)行元件帶動工作臺繼續(xù)移動，直到跟隨誤差為零。根據(jù)進(jìn)入比較環(huán)節(jié)信號的形式以及反饋檢測方式，閉環(huán)(半閉環(huán))系統(tǒng)可分為脈沖比較伺服系統(tǒng)、相位比較伺服系統(tǒng)和幅值比較伺服系統(tǒng)3種。

由于比較環(huán)節(jié)輸出的信號比較微弱，不足以驅(qū)動執(zhí)行元件，故需對其進(jìn)行放大，驅(qū)動電路正是為此而設(shè)置的。
執(zhí)行元件的作用是根據(jù)控制信號，即來自比較環(huán)節(jié)的跟隨誤差信號，將表示位移量的電信號轉(zhuǎn)化為機(jī)械位移。常用的執(zhí)行元件有直流寬調(diào)速電動機(jī)、交流電動機(jī)等。執(zhí)行元件是伺服系統(tǒng)中**的一部分，驅(qū)動電路是隨執(zhí)行元件的不同而不同的。
較近，我校研制開發(fā)出了**交流伺服(數(shù)控機(jī)床)控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)性能穩(wěn)定，質(zhì)量**，可廣泛應(yīng)用于數(shù)碼雕刻，包裝機(jī)械，模具生產(chǎn)等工業(yè)生產(chǎn)應(yīng)用場合，較適用于高等學(xué)校機(jī)電一體化，電子電器，電氣自動化**學(xué)生(研究生)生產(chǎn)實(shí)習(xí)，課程設(shè)計(jì)等課程的實(shí)驗(yàn)研究。
五.伺服系統(tǒng)的發(fā)展方向
隨著生產(chǎn)力不斷發(fā)展，要求伺服系統(tǒng)向**、高速度、大功率方向發(fā)展。
(1)充分利用迅速發(fā)展的電子和計(jì)算機(jī)技術(shù)，采用數(shù)字式伺服系統(tǒng)，利用微機(jī)實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)控制，增強(qiáng)軟件控制功能，排除模擬電路的非線性誤差和調(diào)整誤差以及溫度漂移等因素的影響，這可大大提高伺服系統(tǒng)的性能，并為實(shí)現(xiàn)較優(yōu)控制、自適應(yīng)控制創(chuàng)造條件。
(2)開發(fā)**、**檢測元件。
(3)開發(fā)**的伺服電機(jī)(執(zhí)行元件)。目前交流伺服電機(jī)的變速比已達(dá)1∶10000，使用日益增多。無刷電機(jī)因無電刷和換向片零部件，加速性能要比直流伺服電機(jī)高兩倍，維護(hù)也較方便，常用于高速數(shù)控機(jī)床。

詞條
詞條說明
易驅(qū)變頻器在油田抽油機(jī)上的節(jié)能改造案例
易驅(qū)變頻器在油田抽油機(jī)上的節(jié)能改造案例 ? ? 工藝要求： ?? 抽油機(jī)其工作過程為：用電機(jī)帶動減速機(jī)，減速機(jī)帶動皮帶輪，皮帶輪帶動兩個(gè)很重的鋼質(zhì)滑塊的旋轉(zhuǎn)往復(fù)運(yùn)動，依靠杠桿的作用，將盛油器提上放下，而將油帶出地面進(jìn)入輸油管道中或儲油罐中，完成抽油過程。系統(tǒng)方案： ?? 根據(jù)抽油機(jī)是交變工作載荷的特點(diǎn)，可以根據(jù)油井的實(shí)際情況，由操作設(shè)
易驅(qū)變頻器在煤炭行業(yè)設(shè)備的應(yīng)用
變頻器在煤炭行業(yè)設(shè)備的應(yīng)用 ?? 20世紀(jì)90年代，我國已成為世界上**大產(chǎn)煤國，我國煤炭資源豐富，勞動廉價(jià)，本應(yīng)在**市場競爭中占有優(yōu)勢，但由于技術(shù)、管理、體制等原因，大多數(shù)煤礦的勞動力效率低下。 21世紀(jì)人類已進(jìn)入“信息時(shí)代”，它的特點(diǎn)是信息存儲和**傳遞。但在信息社會中，信息不能直接制造產(chǎn)品，生產(chǎn)能源，傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)將繼續(xù)存在，而電力電子技術(shù)便成為信息產(chǎn)業(yè)與傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)之間的橋梁或
易驅(qū)變頻器榮獲"低壓變頻器**國產(chǎn)品牌"獎(jiǎng)
易驅(qū)變頻器榮獲"低壓變頻器**國產(chǎn)品牌"獎(jiǎng) 2012年7月5日-7日，由中國電器工業(yè)協(xié)會電力電子分會、北京電力電子學(xué)會、廣東省自動化學(xué)會等在內(nèi)的多家業(yè)界*組織機(jī)構(gòu)主辦的*九屆變頻器行業(yè)企業(yè)家論壇暨《變頻器世界》創(chuàng)刊15周年活動在深圳麒麟山莊成功舉辦。此次活動是國內(nèi)較*的論壇活動。 ?????? 作為國內(nèi)**發(fā)展的**變頻器生產(chǎn)企業(yè)，
數(shù)控機(jī)床的精度和速度取決于高質(zhì)量的伺服系統(tǒng)！
數(shù)控機(jī)床的精度和速度取決于高質(zhì)量的伺服系統(tǒng)！關(guān)鍵字：伺服系統(tǒng) 數(shù)控加工 **響應(yīng) 數(shù)控機(jī)床伺服系統(tǒng) 數(shù)控機(jī)床一.機(jī)電一體化及其機(jī)床電氣控制技術(shù)的發(fā)展概況數(shù)控機(jī)床經(jīng)過40年來的發(fā)展，品種日益增多，性能不斷完善，其中以輪廓控制的數(shù)控機(jī)床和帶有自動換刀裝置和工作臺能自動轉(zhuǎn)位的數(shù)控加工中心發(fā)展較為迅速。數(shù)控機(jī)床由控制介質(zhì)、數(shù)控裝置、伺服系統(tǒng)和機(jī)床本體等部分組成，其中伺服系統(tǒng)的性能是決定數(shù)控機(jī)床加工