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數(shù)控機(jī)床對(duì)伺服的基本要求
數(shù)控機(jī)床集中了傳統(tǒng)的自動(dòng)機(jī)床、精密機(jī)床和萬(wàn)能機(jī)床的優(yōu)點(diǎn)，將高效率、高精度與高柔性集中于一體。而數(shù)控機(jī)床技術(shù)水平的提高首先依賴于進(jìn)給和主軸驅(qū)動(dòng)特性的改善及功能的擴(kuò)大。數(shù)控機(jī)床對(duì)伺服系統(tǒng)提出了什么樣的要求呢，今天我們來(lái)了解一下。
一般對(duì)伺服有如下要求：
�。�1）正反向運(yùn)行
機(jī)床在工作過(guò)程中，工作臺(tái)根據(jù)加工軌跡的形狀隨時(shí)都可能要求正向或反向運(yùn)行。同時(shí)應(yīng)考慮正反向運(yùn)行時(shí)起動(dòng)與制動(dòng)之間存在的電能與機(jī)械能的轉(zhuǎn)換，以實(shí)現(xiàn)可靠的快速制動(dòng)。
�。�2）調(diào)速范圍寬
為適應(yīng)不同的加工條件，如加工零件的材料、類型、大小，及刀具的種類、冷卻方式等，要求伺服有很寬的調(diào)速范圍和優(yōu)異的調(diào)速特性。
�。�3）高剛性與高的速度穩(wěn)定性
伺服在不同的負(fù)載情況下或切削條件發(fā)生變化時(shí)，應(yīng)使進(jìn)給速度保持恒定，要求伺服具有優(yōu)良的靜態(tài)與動(dòng)態(tài)負(fù)載特性。
�。�4）快速響應(yīng)及無(wú)超調(diào)
為了保證輪廓切削形狀精度與低的加工面表面粗糙度，要求伺服具有良好的快速響應(yīng)特性，同時(shí)無(wú)超調(diào)。
（5）高精度
為了滿足加工精度，要保證機(jī)床的定位精度及進(jìn)給精度，亦即要求伺服具有高的靜態(tài)分辨率，動(dòng)態(tài)特性至少應(yīng)是一階無(wú)差系統(tǒng)。
�。�6）低速大扭矩
機(jī)床加工的特點(diǎn)多是低速時(shí)進(jìn)行切削加工，要求在低速時(shí)進(jìn)給驅(qū)動(dòng)應(yīng)保證額定扭矩輸出，亦即要求伺服具有恒扭矩輸出。
主軸伺服作為調(diào)速裝置除具有上述進(jìn)給伺服的特性之外，還應(yīng)具有如下特點(diǎn)：
�。�1）輸出功率大
為了滿足生產(chǎn)率的要求，主軸和進(jìn)給相比應(yīng)具有更大的功率。
（2）具有恒扭矩段及恒功率段
機(jī)床在加工過(guò)程中，高轉(zhuǎn)速時(shí)切削力很小，為充分提高電機(jī)使用效率，一般在電機(jī)高速段實(shí)行弱磁控制，使電機(jī)輸出功率恒定。
�。�3）具有準(zhǔn)�？刂�
機(jī)床在加工中常要求主軸必須停在某一固定的徑向位置，因此要求伺服具有準(zhǔn)確停在某一預(yù)先設(shè)定位置上的功能。
�。�4）主軸與進(jìn)給的聯(lián)動(dòng)
在機(jī)床的螺紋加工中，需要主軸和進(jìn)給的聯(lián)動(dòng)，因此要求主軸具有和進(jìn)給一樣的伺服功能。
�。�5）恒線速切削控制
機(jī)床在進(jìn)行端面切削時(shí)，常要求工件與刀尖的接觸點(diǎn)的線速度為恒值，因此要求主軸具有均勻升速功能。
數(shù)控立車對(duì)伺服系統(tǒng)的基本要求
伺服系統(tǒng)是以機(jī)械位置和角度作為控制量的自動(dòng)控制系統(tǒng)，是數(shù)控系統(tǒng)的重要組成部分。在數(shù)控機(jī)床中，CNC系統(tǒng)經(jīng)過(guò)插補(bǔ)運(yùn)算生成的進(jìn)給脈沖或進(jìn)給位移量指令，輸入到伺服系統(tǒng)后，由伺服系統(tǒng)經(jīng)變換和功率放大轉(zhuǎn)化為數(shù)控機(jī)床機(jī)械部件的位移。因此，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。泊頭巨人重工機(jī)械有限公司專業(yè)生產(chǎn)立車、數(shù)控立車、龍門加工中心、數(shù)控龍門銑床，對(duì)伺服系統(tǒng)有以下基本要求。對(duì)伺服系統(tǒng)的基本要求數(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)，因此，數(shù)控機(jī)床的伺服系統(tǒng)應(yīng)滿足以下基本要求。
（1）精度高數(shù)控機(jī)床不可能像傳統(tǒng)機(jī)床那樣用手動(dòng)操作來(lái)調(diào)整和補(bǔ)償各種誤差，因此它要求很高的定位精度和重復(fù)定位精度。
�。�2）快速響應(yīng)特性好快速響應(yīng)是伺服系統(tǒng)動(dòng)態(tài)品質(zhì)的標(biāo)志之一。它要求伺服系統(tǒng)跟隨指令信號(hào)不僅跟隨誤差小，而且響應(yīng)要快，穩(wěn)定性要好。在系統(tǒng)給定輸入后，能在短暫的調(diào)節(jié)之后達(dá)到新的平衡或是受到外界干擾作用下能迅速恢復(fù)原來(lái)的平衡狀態(tài)。
�。�3）調(diào)速范圍大 由于工件材料、刀具以及加工要求各不相同，要保證數(shù)控機(jī)床在任何情況下都能得到的切削條件，伺服系統(tǒng)就必須有足夠的調(diào)速范圍，既能滿足高速加工要求，又能滿足低速進(jìn)給要求。而且在低速切削時(shí)，還要有較大的轉(zhuǎn)矩輸出。
�。�4）良好的系統(tǒng)可靠性由于數(shù)控機(jī)床的使用率很高，常是24h連續(xù)工作不能停機(jī)，因而要求伺服系統(tǒng)工作可靠。
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