伺服系統(tǒng)在數(shù)控加工中的作用及組成
在自動(dòng)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(dòng)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(dòng)部件的位置和速度作為控制量的自動(dòng)控制系統(tǒng),又稱為隨動(dòng)系統(tǒng)。
伺服系統(tǒng)由伺服驅(qū)動(dòng)裝置和驅(qū)動(dòng)元件(或稱執(zhí)行元件伺服電機(jī))組成,高性能的伺服系統(tǒng)還有檢測(cè)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(hào),驅(qū)動(dòng)機(jī)床移動(dòng)部件跟隨指令脈沖運(yùn)動(dòng),并保證動(dòng)作的快速和準(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(duì)主運(yùn)動(dòng)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)。
應(yīng)用趨勢(shì)
自動(dòng)控制系統(tǒng)不僅在理論上飛速發(fā)展,在其應(yīng)用器件上也日新月異。模塊化、數(shù)字化、高精度、長壽命的器件每隔3~5年就有更新?lián)Q代的產(chǎn)品面市。傳統(tǒng)的交流伺服電機(jī)特性軟,并且其輸出特性不是單值的;步進(jìn)電機(jī)一般為開環(huán)控制而無法準(zhǔn)確定位,電動(dòng)機(jī)本身還有速度諧振區(qū),pwm調(diào)速系統(tǒng)對(duì)位置跟蹤性能較差,變頻調(diào)速較簡(jiǎn)單但精度有時(shí)不夠,直流電機(jī)伺服系統(tǒng)以其優(yōu)良的性能被廣泛的應(yīng)用于位置隨動(dòng)系統(tǒng)中,但其也有缺點(diǎn),例如結(jié)構(gòu)復(fù)雜,在超低速時(shí)死區(qū)矛盾突出,并且換向刷會(huì)帶來噪聲和維護(hù)保養(yǎng)問題。新型的永磁交流伺服電機(jī)發(fā)展迅速,尤其是從方波控制發(fā)展到正弦波控制后,系統(tǒng)性能更好,它調(diào)速范圍寬,尤其是低速性能優(yōu)越。