6. 伺服驱动系统(2008).ppt

第六章伺服驱动系统第一节概述第二节检测装置第三节步进电动机及其驱动系统第四节直流伺服电动机及其速度控制第五节交流伺服电动机及其速度控制第六节主轴驱动第七节位置控制立式铣床立式铣床第一节概述主轴电机伺服电机刀库刀具定位电机机械手旋转定位电机带制动器伺服电机加工中心伺服驱动系统(Servo C系统驱动电机检测装置控制信号反馈信号光栅尺伺服驱动系统伺服驱动系统一、C装置是数控机床的“大脑”,“指挥机构”伺服系统是数控机床的“四肢”,“执行机构”。伺服系统的组成伺服系统的组成检测装置:感应同步器、旋转变压器、光栅、脉冲编码器等。驱动电机:步进电动机、直流伺服电动机和交流伺服电动机数控加工与传统加工的比较数控加工与传统加工的比较本质区别本质区别??由人操作,机床进给系统能保证切削过程继续进行,不能由人操作,机床进给系统能保证切削过程继续进行,不能控制执行件的位移和轨迹控制执行件的位移和轨迹..??C装置按照零件程序完成零件的加工。能精确地控制装置按照零件程序完成零件的加工。能精确地控制执行件的速度、方向、和位置,且可使几个执行件按一定执行件的速度、方向、和位置,且可使几个执行件按一定的运动规律合成轨迹。的运动规律合成轨迹。二、数控机床伺服系统的分类1、按伺服系统控制方式分?开环系统步进电机,无位置反馈,投资低,精度低?闭环系统直接测量实际位移进行反馈,精度高?半闭环系统间接测量位移进行反馈,精度低于闭环2、按控制对象和使用目的不同分?进给伺服系统控制各坐标轴的切削进给运动?主轴驱动伺服系统控制主轴的旋转运动?辅助伺服系统控制刀库、料库等辅助系统的运动,多采用建议的位置控制。二、数控机床伺服系统的分类(续)3、按反馈比较控制方式分?脉冲比较伺服系统?相位比较伺服系统?幅值比较伺服系统?全数字伺服系统。4、按所用驱动元件的类型分?步进电动机驱动系统?直流伺服驱动系统?交流伺服驱动系统??直线直线电动机驱动系统三、数控机床对伺服系统的要求三、数控机床对伺服系统的要求??高精度高精度要求定位准确(定位误差持别是重复定位误差要要求定位准确(定位误差持别是重复定位误差要小),跟随精度高(跟随误差小)。一般定位精度要求达到小),跟随精度高(跟随误差小)。一般定位精度要求达到??mm级,高的达级,~ ~ ??mm。。??灵敏度高,响应快灵敏度高,响应快提高生产率和保证加工质量,一般电提高生产率和保证加工质量,一般电机升降速过渡过程,时间在机升降速过渡过程,。另外,当负载突变时,以下。另外,当负载突变时,要求速度的恢复时间短,且无振荡,这样才能得到光滑的加要求速度的恢复时间短,且无振荡,这样才能得到光滑的加工表面。工表面。??调速范围宽调速范围宽保证在任何情况下都能得到最佳切削条件和保证在任何情况下都能得到最佳切削条件和加工质量,一般要求调速范围加工质量,一般要求调速范围:最低转速:最低转速//最高转速最高转速=1/1000~1/10000=1/1000~1/10000,且通常是无级调速。,且通常是无级调速。??低速大转矩低速大转矩一般是在低速进行重切削,所以在低速时进一般是在低速进行重切削,所以在低速时进给驱动要有大的转矩输出。给驱动要有大的转矩输出。??可靠性高可靠性高对环境的适应性强,性能稳定,使用寿命长。对环境的适应性强,性能稳定,使用寿命长。