在数控机床上,伺服调控系统是其不可缺少的一部分。其任务是把数控信息转化为机床进给运动,从而实现控制。由于数控机床对产品加工时要求高,所以采用的伺服控制系统十分关键。
在数控机床上使用的伺服控制系统,其优点主要有:精度高,伺服系统的精度是指输出量能复现输入量的程度。包括定位精度和轮廓加工精度;稳定性好,稳定是指系统在给定输入或外界干扰作用下,能在短暂的调节过程后,达到新的或者恢复到原来的平衡状态。
直线伺服系统采用的是一种直接驱动方式(DirectDrive)与传统的旋转传动方式相比,zui大特点是取消了电机到工作台间的一切机械中间传动环节,即把机床进给传动链的长度缩短为零。这种“零传动”方式,带来了旋转驱动方式无法达到的性能指标,如加速度可达3g以上,为传统驱动装置的10~20倍,进给速度是传统的4~5倍。从电机的工作原理来讲,直线电机有直流、交流、步进、永磁、电磁、同步和异步等多种方式;而从结构来讲,又有动圈式、动铁式、平板型和圆筒型等形式。目前应用到数控机床上的主要有高精度高频响小行程直线电机和大推力长行程高精度直线电机两类。
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伺服控制系统zui初用于船舶的自动驾驶、火炮控制和指挥仪中,后来逐渐推广到很多领域,特别是自动车床、天线位置控制、导dan和飞船的制导等。采用伺服系统主要是为了达到下面几个目的:① 以小功率指令信号去控制大功率负载。火炮控制和船舵控制就是典型的例子。② 在没有机械连接的情况下,由输入轴控制位于远处的输出轴,实现远距同步传动。③ 使输出机械位移精que地跟踪电信号,如记录和指示仪表等。