数控机床对伺服的基本要求

时间：2023-05-31 14:39:24 樱樱机电毕业论文我要投稿

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数控机床对伺服的基本要求

　　数控机床集中了传统的自动机床、精密机床和万能机床的优点，将高效率、高精度与高柔性集中于一体。而数控机床技术水平的提高首先依赖于进给和主轴驱动特性的改善及功能的扩大。数控机床对伺服系统提出了什么样的要求呢，今天我们来了解一下。

　　一般对伺服有如下要求：

　　（1）正反向运行

　　机床在工作过程中，工作台根据加工轨迹的形状随时都可能要求正向或反向运行。同时应考虑正反向运行时起动与制动之间存在的电能与机械能的转换，以实现可靠的快速制动。

　　（2）调速范围宽

　　为适应不同的加工条件，如加工零件的材料、类型、大小，及刀具的种类、冷却方式等，要求伺服有很宽的调速范围和优异的调速特性。

　　（3）高刚性与高的速度稳定性

　　伺服在不同的负载情况下或切削条件发生变化时，应使进给速度保持恒定，要求伺服具有优良的静态与动态负载特性。

　　（4）快速响应及无超调

　　为了保证轮廓切削形状精度与低的加工面表面粗糙度，要求伺服具有良好的快速响应特性，同时无超调。

　　（5）高精度

　　为了满足加工精度，要保证机床的定位精度及进给精度，亦即要求伺服具有高的静态分辨率，动态特性至少应是一阶无差系统。

　　（6）低速大扭矩

　　机床加工的特点多是低速时进行切削加工，要求在低速时进给驱动应保证额定扭矩输出，亦即要求伺服具有恒扭矩输出。

　　主轴伺服作为调速装置除具有上述进给伺服的特性之外，还应具有如下特点：

　　（1）输出功率大

　　为了满足生产率的要求，主轴和进给相比应具有更大的功率。

　　（2）具有恒扭矩段及恒功率段

　　机床在加工过程中，高转速时切削力很小，为充分提高电机使用效率，一般在电机高速段实行弱磁控制，使电机输出功率恒定。

　　（3）具有准停控制

　　机床在加工中常要求主轴必须停在某一固定的径向位置，因此要求伺服具有准确停在某一预先设定位置上的功能。

　　（4）主轴与进给的联动

　　在机床的螺纹加工中，需要主轴和进给的联动，因此要求主轴具有和进给一样的伺服功能。

　　（5）恒线速切削控制

　　机床在进行端面切削时，常要求工件与刀尖的接触点的线速度为恒值，因此要求主轴具有均匀升速功能。

　　数控立车对伺服系统的基本要求

　　伺服系统是以机械位置和角度作为控制量的自动控制系统，是数控系统的重要组成部分。在数控机床中，CNC系统经过插补运算生成的进给脉冲或进给位移量指令，输入到伺服系统后，由伺服系统经变换和功率放大转化为数控机床机械部件的位移。因此，伺服系统的性能在很大程度上决定了数控机床的性能。泊头巨人重工机械有限公司专业生产立车、数控立车、龙门加工中心、数控龙门铣床，对伺服系统有以下基本要求。对伺服系统的基本要求数控机床的精度和速度等技术指标往往主要取决于伺服系统，因此，数控机床的伺服系统应满足以下基本要求。

　　（1）精度高数控机床不可能像传统机床那样用手动操作来调整和补偿各种误差，因此它要求很高的定位精度和重复定位精度。

　　（2）快速响应特性好快速响应是伺服系统动态品质的标志之一。它要求伺服系统跟随指令信号不仅跟随误差小，而且响应要快，稳定性要好。在系统给定输入后，能在短暂的调节之后达到新的平衡或是受到外界干扰作用下能迅速恢复原来的平衡状态。

　　（3）调速范围大由于工件材料、刀具以及加工要求各不相同，要保证数控机床在任何情况下都能得到的切削条件，伺服系统就必须有足够的调速范围，既能满足高速加工要求，又能满足低速进给要求。而且在低速切削时，还要有较大的转矩输出。

　　（4）良好的系统可靠性由于数控机床的使用率很高，常是24h连续工作不能停机，因而要求伺服系统工作可靠。

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