數(shù)控機(jī)床中伺服系統(tǒng)的現(xiàn)狀分析-文庫吧資料
2025-06-23 07:18本頁面
【正文】 機(jī)驅(qū)動的高速機(jī)床，快移速度達(dá)100～120m/min，～2g，其中尤以德國DMG公司與日本MAZAK公司最具代表性。目前應(yīng)用到數(shù)控機(jī)床上的主要有高精度高頻響小行程直線電動機(jī)與大推力長行程高精度直線電動機(jī)兩類。這種“零傳動”方式，帶來了旋轉(zhuǎn)驅(qū)動方式無法達(dá)到的性能指標(biāo)，如加速度可達(dá)3g以上，為傳統(tǒng)驅(qū)動裝置的10～20倍，進(jìn)給速度是傳統(tǒng)的4～5倍。一是系統(tǒng)功率驅(qū)動裝置中的電力電子器件不斷向高頻化方向發(fā)展，智能化功率模塊得到普及與應(yīng)用；二是基于微處理器嵌入式平臺技術(shù)的成熟，將促進(jìn)先進(jìn)控制算法的應(yīng)用；三是網(wǎng)絡(luò)化制造模式的推廣及現(xiàn)場總線技術(shù)的成熟，將使基于網(wǎng)絡(luò)的伺服控制成為可能。配有數(shù)字接口，改變工作方式、更換電動機(jī)規(guī)格時，只需重設(shè)代碼即可，故也稱萬能伺服。其將各種控制方式和不同規(guī)格、功率的伺服電機(jī)的監(jiān)控程序以軟件實(shí)現(xiàn)。具有較豐富的自診斷、報警功能。數(shù)字伺服可實(shí)現(xiàn)一機(jī)多用，如做速度、力矩、位置控制。 目前，在機(jī)床進(jìn)給伺服中采用的主要是永磁同步交流伺服系統(tǒng)，有三種類型：模擬形式、數(shù)字形式和軟件形式。其寬調(diào)速范圍、高穩(wěn)速精度、快速動態(tài)響應(yīng)及四象限運(yùn)行等良好的技術(shù)性能，使其動、靜態(tài)特性已完全可與直流伺服系統(tǒng)相媲美。為了改善換向能力，減小電樞的漏感，轉(zhuǎn)子變得短粗，影響了系統(tǒng)的動態(tài)性能。同時機(jī)械換向器的換向能力，限制了電動機(jī)的容量和速度。 然而，從實(shí)際運(yùn)行考慮，直流伺服電動機(jī)引入了機(jī)械換向裝置。與電磁轉(zhuǎn)矩相關(guān)的是互相獨(dú)立的兩個變量主磁通與電樞電流，它們分別控制勵磁電流與電樞電流，可方便地進(jìn)行轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速控制。但近年發(fā)展起來的恒斬波驅(qū)動、PWM驅(qū)動、微步驅(qū)動、超微步驅(qū)動和混合伺服技術(shù)，使得步進(jìn)電動機(jī)的高、低頻特性得到了很大的提高，特別是隨著智能超微步驅(qū)動技術(shù)的發(fā)展，將把步進(jìn)伺服的性能提高到一個新的水平。 步進(jìn)伺服結(jié)構(gòu)簡單，符合系統(tǒng)數(shù)字化發(fā)展需要，但精度差、能耗高、速度低，且其功率越大移動速度越低。如果停機(jī)后某些繞組仍保持通電狀態(tài)，則系統(tǒng)還具有自鎖能力。 （一）步進(jìn)伺服系統(tǒng) 步進(jìn)伺服是一種用脈沖信號進(jìn)行控制，并將脈沖信號轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的角位移的
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