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注評考試《機(jī)電設(shè)備評估基礎(chǔ)》預(yù)習(xí)：數(shù)控機(jī)床的伺服驅(qū)動系統(tǒng)
第五章 數(shù)控機(jī)床及工業(yè)機(jī)器人
知識點(diǎn)十二、數(shù)控機(jī)床的伺服驅(qū)動系統(tǒng)
一、概述（熟悉）
伺服驅(qū)動系統(tǒng)簡稱伺服系統(tǒng)（Serve system），是一種以機(jī)械位置或角度作為控制對象的自動控制系統(tǒng)。
伺服系統(tǒng)的性能在很大程度上決定了數(shù)控機(jī)床的性能。
?。ㄒ唬┧欧?qū)動系統(tǒng)的分類
| 按控制對象和使用目的 | 進(jìn)給伺服系統(tǒng) | 用于控制機(jī)床各坐標(biāo)軸的切削進(jìn)給運(yùn)動，是一種精密的位置跟蹤、定位系統(tǒng)，它包括速度控制和位置控制?！?/td> |
| 主軸伺服系統(tǒng) | 用于控制機(jī)床主軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動和切削過程中的轉(zhuǎn)矩和功率，一般只以速度控制為主?！?/td> | |
| 輔助伺服系統(tǒng) | 用在各類加工中心或多功能數(shù)控機(jī)床中，用來控制刀庫、料庫等輔助系統(tǒng)，一般多采用簡易的位置控制?！?/td> | |
| 按伺服系統(tǒng)調(diào)節(jié)理論 | 數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給伺服系統(tǒng)可分為開環(huán)、閉環(huán)和半閉環(huán)系統(tǒng)?！?/td> | |
| 按驅(qū)動部件的動作原理 | 電液控制系統(tǒng)和電氣控制系統(tǒng)，其中，電氣控制系統(tǒng)分為步進(jìn)電動機(jī)、直流伺服電動機(jī)和交流伺服電動機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)?！?/td> | |
| 按反饋比較控制方式 | 脈沖比較、相位比較、幅值比較和全數(shù)字等伺服系統(tǒng)?！?/td> | |
?。ǘ?shù)控機(jī)床對伺服驅(qū)動系統(tǒng)的要求
對進(jìn)給伺服驅(qū)動系統(tǒng)的要求：
| 高精度 | 要求伺服系統(tǒng)準(zhǔn)確定位，即定位誤差特別是重復(fù)定位誤差要小，并且伺服系統(tǒng)的跟隨精度高，即跟隨誤差小。一般定位精度達(dá)到μm級，高的要求達(dá)到±0.01～±0.005μm?！?/td> |
| 快速響應(yīng)，無超調(diào) | 加工過程中，為了提高生產(chǎn)率和保證加工質(zhì)量，要求加（減）速度足夠大，以便縮短伺服系統(tǒng)過渡過程時(shí)間。一般電動機(jī)速度從零變到最高速，或從最高速降至零，時(shí)間在200毫秒以下，甚至小于幾十毫秒?！?/td> |
| 調(diào)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(jìn)給驅(qū)動必須具有足夠?qū)挼恼{(diào)速范圍（至少達(dá)到1：1000，有些高性能系統(tǒng)已能達(dá)到1：100000）。而且通常是無級調(diào)速?！?/td> |
| 低速大轉(zhuǎn)矩 | 具有較強(qiáng)的過載能力。力矩波動要小，一般允許的波動數(shù)在3%左右?！?/td> |
| 可靠性高 | 對環(huán)境的適應(yīng)性強(qiáng)，性能穩(wěn)定，使有壽命長，平均無故障間隔時(shí)間長?！?/td> |
對主軸驅(qū)動系統(tǒng)的要求：
主軸驅(qū)動系統(tǒng)不僅應(yīng)該具有寬的調(diào)速范圍，而且能在盡可能寬的速度范圍內(nèi)保持恒功率輸出。為了滿足不同數(shù)控機(jī)床的加工要求，還對主軸驅(qū)動系統(tǒng)提出一些特殊要求，如：
為了能在數(shù)控車床等機(jī)床上加工螺紋，要求主軸驅(qū)動與進(jìn)給驅(qū)動實(shí)行同步控制；
為了保證端面加工的表面粗糙度，要求數(shù)控車床、磨床等機(jī)床的主軸驅(qū)動系統(tǒng)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(qū)動系統(tǒng)具有高精度的停位控制功能；
有的數(shù)控機(jī)床還要求主軸驅(qū)動系統(tǒng)具有角度的控制功能。
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