在數控機床上,伺服調控系統是其不可缺少的一部分。其任務(wù)是把數控信息轉化為機床進(jìn)給運動(dòng),從而實(shí)現精準控制。由于數控機床對產(chǎn)品加工時(shí)要求高,所以采用的伺服控制系統十分關(guān)鍵。目前在數控機床上使用的伺服控制系統,其優(yōu)點(diǎn)主要有:精度高,伺服系統的精度是指輸出量能復現輸入量的精確程度。包括定位精度和輪廓加工精度;穩定性好,穩定是指系統在給定輸入或外界干擾作用下,能在短暫的調節過(guò)程后,達到新的或者恢復到原來(lái)的平衡狀態(tài)。
直接影響數控加工的精度和表面粗糙度;快速響應,快速響應是伺服系統動(dòng)態(tài)品質(zhì)的重要指標,它反映了系統的跟蹤精度;調速范圍寬,其調速范圍可達0—30m/min;低速大轉矩,進(jìn)給坐標的伺服控制屬于恒轉矩控制,在整個(gè)速度范圍內都要保持這個(gè)轉矩,主軸坐標的伺服控制在低速時(shí)為恒轉矩控制,能提供較大轉矩,在高速時(shí)為恒功率控制,具有足夠大的輸出功率。在機床進(jìn)給伺服中采用的主要是永磁同步交流伺服系統,有三種類(lèi)型:模擬形式、數字形式和軟件形式。模擬伺服用途單一,只接收模擬信號,位置控制通常由上位機實(shí)現。數字伺服可實(shí)現一機多用,如做速度、力矩、位置控制。可接收模擬指令和脈沖指令,各種參數均以數字方式設定,穩定性好。具有較豐富的自診斷、報警功能。軟件伺服是基于微處理器的全數字伺服系統。其將各種控制方式和不同規格、功率的伺服電機的監控程序以軟件實(shí)現。使用時(shí)可由用戶(hù)設定代碼與相關(guān)的數據即自動(dòng)進(jìn)入工作狀態(tài)。配有數字接口,改變工作方式、更換電動(dòng)機規格時(shí),只需重設代碼即可,故也稱(chēng)萬(wàn)能伺服。
交流伺服已占據了機床進(jìn)給伺服的主導地位,并隨著(zhù)新技術(shù)的發(fā)展而不斷完善,具體體現在三個(gè)方面。一是系統功率驅動(dòng)裝置中的電力電子器件不斷向高頻化方向發(fā)展,智能化功率模塊得到普及與應用;二是基于微處理器嵌入式平臺技術(shù)的成熟,將促進(jìn)先進(jìn)控制算法的應用;三是網(wǎng)絡(luò )化制造模式的推廣及現場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)的成熟,將使基于網(wǎng)絡(luò )的伺服控制成為可能。
臥式數控機床由CNC控制器,伺服驅動(dòng)器及電機、電器柜和數控機床的機架四部分組成。其工作原理是:通過(guò)CNC內配置的專(zhuān)用編程軟件,將加工零件的的軌跡用坐標的方式表達出來(lái),把這些信息轉化成能使驅動(dòng)伺服電機的帶有功率的信號(脈沖串),控制伺服電機帶動(dòng)相應軸來(lái)實(shí)現運動(dòng)軌跡。同時(shí),刀架上配有數控車(chē)刀,通過(guò)按加工材質(zhì)配置相應的刀具,對固定于主軸上的加工材料進(jìn)行切削,即可加工出相應的工件。 |