FANUC的伺服驱动装置.pdfVIP

! 数控与软件 !! # $%’()*+ ! #$%’的伺服驱动装置 ()*+,-.*/+)0 1)2340/51 6*,1 #$%’ 12% =34#56 78 934 0,, 0,. , 前言 0 数控机床对驱动装置的要求 伺服装置是数控系统的重要组成部分。伺服技术的 数控机床主要有两种驱动装置：进给伺服驱动装置 发展建立在控制理论、电机驱动及电力电子等技术的基 和主轴驱动装置。这两种驱动装置在很大程度上决定了 础上。上世纪 年代初，世界笫一台 机床的进给驱 数控机床的性能优劣。 -, ! 动采用液压驱动。由于液压系统单位面积产生的力大于 !! 数控机床对进给伺服装置的要求 电气系统所产生的力 （约为., /0），而且惯性低、反应 快，因此初期的 系统的进给伺服装置大多采用液压 ! #$% ’( ) ! 0 驱动装置。当时的日本富士通公司计算机控制部 （以后 要求伺服装置静态和动态的速降小、刚度大。伺服 发展为123!公司）从麻省理工学院学习了笫一台! 系统的刚度与机床机械构件的刚度有相同的意义，即在 技术后，用电液脉冲电机作为数控机床进给驱动系统。 外部干扰力 （切削力、重力等外力）作用下，这些力从 4,年代初期，由于石油危机，加上液压对环境的污染以 工作部件传到电机轴上产生的转角位置变化。用!表示 及系统笨重、效率低等原因，美国56778$ 公司开发出 单位外力矩作用下的位移： 直流大惯量伺服电机，这种伺服电机静力矩和起动力矩 # …… （） ! ; 0 大，并在!机床上得到了应用，性能良好。另一方面， ! 式中，#为工作部件角位移量， 为外加扰动力 094: 年123! 公司在开发新的低噪声、大扭矩电液脉 ! 冲电机时，遇到了技术困难。而电液脉冲电机原先是使 矩。 要求!很小，甚至为零，即通电之后，伺服装置处 123!数控系统市场占有率高到几乎接近独占鳌头的 于闭环状态，要求任何外力不使机床的工作部件发生位 主要原因；当时担任公司社长的稻叶先生反复思考， 移 （在限度以内）。数控机床加工中有时从插补运动过 “我是技术人员，同时也是经营者。作为技术人员，我 渡到某一轴的直线运动或旋转运动，如果待工作的轴伺 作为电液脉冲电机的发明者而感到自豪、自信；但是作 服刚性不好，加工精度同样得不到保证，这是显然的。 为经营者，我必须反复自问：电液脉冲电机就这样原封 伺服刚性通常是以对扰动力矩的响应来综合调节系统。 不动地持续下去而没有危机吗？通过调查，我确信有新 !. *+,- ’( ) 的电机来取代电液脉冲电机。”于是当即做出了 “割爱” 这在轮廓加工，特别对曲率大的加工对象进行高速 的果断决择：废弃使用多年的电液脉冲电机驱动方案， 加工时要求较严格。 同时转而从美国56778$公司引进大惯量直流伺服电机 ! .+ / 0’( ) 制造