第六章进给伺服系统课件.pptVIP

? 第一节????? 概述? 一、?伺服系统的组成 数控机床的伺服系统按其功能可分为：进给伺服系统和主轴伺服系统。主轴伺服系统用于控制机床主轴的转动。进给伺服系统是以机床移动部件（如工作台）的位置和速度作为控制量的自动控制系统，通常由伺服驱动装置、伺服电机、机械传动机构及执行部件组成。; 进给伺服系统的作用：接受数控装置发出的进给速度和位移指令信号，由伺服驱动装置作一定的转换和放大后，经伺服电机（直流、交流伺服电机、功率步进电机等）和机械传动机构，驱动机床的工作台等执行部件实现工作进给或快速运动。 数控机床的进给伺服系统与一般机床的进给系统有着本质的区别：能根据指令信号精确地控制执行部件的运动速度与位置，以及几个执行部件按一定规律运动所合成的运动轨迹。如果把数控装???比作数控机床的“大脑”，是发布“命令”的指挥机构，那么伺服系统就是数控机床的“四肢”，是执行“命令”的机构，它是一个不折不扣的跟随者。; 二、? 对伺服系统的基本要求 1.?? 位移精度高 伺服系统的精度是指输出量跟随输入量的精确程度。伺服系统的位移精度是指指令脉冲要求机床工作台进给的位移量和该指令脉冲经伺服系统转化为工作台实际位移量之间的符合程度。两者误差愈小，位移精度愈高。 2.?? 稳定性好 稳定性是指系统在给定外界干扰作用下，能在短暂的调节过程后，达到新的或者恢复到原来平衡状态的能力。要求伺服系统具有较强的抗干扰能力，保证进给速度均匀、平稳。稳定性直接影响数控加工精度和表面粗糙度。; 3.?? 快速响应快 快速响应是伺服系统动态品质的重要指标，它反映了系统跟踪精度。机床进给伺服系统实际上就是一种高精度的位置随动系统，为保证轮廓切削形状精度和低的表面粗糙度，要求伺服系统跟踪指令信号的响应要快，跟随误差小。 4.?? 调速范围宽 调速范围是指生产机械要求电机能提供的最高转速和最低转速之比。在数控机床中，由于所用刀具、加工材料及零件加工要求的不同，为保证在各种情况下都能得到最佳切削条件，就要求伺服系统具有足够宽的调速范围。 ; 5.?? 低速大扭矩 要求伺服系统有足够的输出扭矩或驱动功率。机床加工的特点是，在低速时进行重切削。因此，伺服系统在低速时要求有大的转矩输出。 三、伺服系统的分类 数控机床的伺服系统按其控制原理和有无位置反馈装置分为开环和闭环伺服系统；按其用途和功能分为进给驱动系统和主轴驱动系统；按其驱动执行元件的动作原理分为电液伺服驱动系统和电气伺服驱动系统。电气伺服驱动系统又分为直流伺服驱动系统、交流伺服驱动系统及直线电动机伺服系统。本章主要介绍进给伺服驱动系统; （一）开环和闭环伺服系统 1、如图6-1为开环伺服系统简图，步进电机转过的角度与指令脉冲个数成正比，其速度由进给脉冲的频率决定,反映到工作台上是其移动速度和位移大小。只要控制指令脉冲的数量、频率以及通电顺序，就可控制执行部件运动的位移量、速度和运动方向。由于系统中没有监测和反馈环节，工作中移动到不到位，取决于不进电机的步距角精度，齿轮传动间隙，丝杠螺母副的精度等。 ? 齿轮箱 步进电机 指令脉冲? ? 图6-1开环伺服系统简图; 2、闭环伺服系统又可进一步分为全闭环和半闭环伺服系统。全闭环伺服系统的位置检测装置安装在机床的工作台上（图6