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数控机床进给伺服系统的基本要求

数控机床进给伺服系统的基本要求

  • 分类:机电百科
  • 作者:东历机电
  • 来源:
  • 发布时间:2015-01-15 00:00
  • 访问量:

数控机床进给伺服系统的基本要求

【概要描述】数控车床用伺服电机,伺服电动机,汇川伺服电动机

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进给伺服系统是数控车床的一个进要的组成部分,其性能的优劣,直接影响零件的加工质里和生产效率。数控车床对伺服控制的要求,与其他数控机床对伺服控制的要求一样,也包括精度、快速性与稳定性三个方面。

(1)高精度

数控机床是按预定的程序自动进行加工的,不可能像普通机床那样用手动操作来调整和补偿各种因素对加工精度的影响。为了保证加工质量的一致性,保证复杂曲线、曲酣零件的加工精度,要求数控机床具有较高的定位精度和轮廓加工精度。现代数控车床的位移精度一般为0.01~0.001mm,甚至可高达0.1um。而在速度控制中,则要求有高的凋速精度、强的抗负载扰动的能力。

2)快速响应、稳定性好

数控车床的进给系统,实际上是一个位置随动系统。同任何一个位置随动系统一样,当指令位移以某一速度变化时,实际位移必须比指令位移滞后,这就是所谓的跟随误差。当数控机床的各坐标轴以不同的速度和不同的方向同时位移时,跟随误差就会造成加工尺寸和形状的误差。切削进绐的速度越快,跟随误差对精度的影响就越大。 提商伺服系统快速响应性能,是减小跟随误差,提高进给速度的根本措施。这就对伺服系统 的动态性能提出了两方而的要求:一方面在伺服系统处于频繁地启动、制动.加速、减速等动态过程中,为了提高生产率和保证加工质量,要求加、减速度足够大,以缩短过渡过程时间。一般伺服电机速度由零到最大,或从最大减到零,时间应控制在200ms以下,甚至少于几十毫秒,见速度变化时不应有超调;另一方面是当负载突变时,过渡过程前沿要陡,恢复 时间要短,且无振荡,这样才能得到光滑的加工表而。

3)调速范围宽 

调速范围是指最高进给速度和最低进给速度之比。对于不同的数控机床,由于加工用刀具、被加工零件的材质及加工要求的不同,为保证在任何情况下都能得到最佳切削条件,就要求进给驱动必须具有足够宽的调速范围,目前数控机床的进给速度范围是:脉冲当量为1um时,进给速度在0~240m/min时连续可调,以一般数控机床为例,要求进给控制系统在0~24m/min的进给速度下都能正常工作。在1~24000mm/min时,即1:24000的调速范围内,要求速度均匀、稳定、无爬行、速度降低。在1mm/min以下时具有一定的瞬时速度。在零速时,即工作台停止运动时,要求电动机存电磁转矩,以维持定位精度,使定位误差不超过系统定位误差允许范围,也就是说伺服处于锁住状态。

此外,根据机床加工特点,大都是在低速时进行重切削,因此要求在低速时进给伺服系 统有大的转矩输出。

理论与实践表明,进绐伺服系统的性能主要取决于组成系统的机、电两部分的匹配,即机、电参数配合的协调性。例如,伺服电机的机械时间常数因输出轴上带有负载而发生变化,若它与机械部分的惯件矩匹配不当,电动机加速能力就差,传动系统的速度响应件能也因此受到影响。

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