機(jī)床具有高剛性的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和吸震性,以保證高精度的切削加工。進(jìn)給伺服驅(qū)動(dòng)器及電機(jī)要求有高的動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性及精確的定位精度,有著高速度頻率響應(yīng);具有共振抑制功能,可以精確調(diào)諧,消除震動(dòng);控制精度可以達(dá)到1個(gè)脈沖,最大的輸入頻率可以達(dá)到500Kpps,這都很好的保證了所需的進(jìn)給伺服驅(qū)動(dòng)器要求。
機(jī)床的進(jìn)給伺服驅(qū)動(dòng)器,包括速度控制環(huán)和位置控制環(huán)。進(jìn)給伺服驅(qū)動(dòng)器完成機(jī)床各坐標(biāo)的進(jìn)給運(yùn)動(dòng),具有定位和輪廓跟蹤功能,是機(jī)床控制中要求最高的伺服系統(tǒng)。以實(shí)現(xiàn)主軸的無極變速,并提供切削過程的轉(zhuǎn)矩和功率,無需絲桿或其他直線運(yùn)動(dòng)裝置。
伺服電機(jī)控制器數(shù)控機(jī)床上使用的伺服驅(qū)動(dòng)器,大多是專用的直流伺服電動(dòng)機(jī),如改進(jìn)型直流電動(dòng)機(jī)、小慣量直流電動(dòng)機(jī),永磁式直流伺服電動(dòng)機(jī)、無刷直流電動(dòng)機(jī)等。自20世紀(jì)so年代中期以來,以交流異步電動(dòng)機(jī)和永磁同步電動(dòng)機(jī)為基礎(chǔ)的交流進(jìn)給驅(qū)動(dòng)得到了迅速的發(fā)展,它是機(jī)床進(jìn)給驅(qū)動(dòng)發(fā)展的一個(gè)方向。
機(jī)床上采用進(jìn)給伺服驅(qū)動(dòng)器,大大節(jié)省了數(shù)控系統(tǒng)中PLC程序編寫,更好的滿足了工件的加工精度,更利于用戶的使用與維護(hù)。
由于數(shù)控機(jī)床對(duì)伺服系統(tǒng)提出了嚴(yán)格的技術(shù)要求,伺服驅(qū)動(dòng)器也對(duì)其自身的執(zhí)行機(jī)構(gòu)——電動(dòng)機(jī)提出了嚴(yán)格的要求。
(1)伺服電動(dòng)機(jī)應(yīng)能承受頻繁啟動(dòng)、制動(dòng)和反轉(zhuǎn)。
(2)從最低速到最高速電動(dòng)機(jī)都能干穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn),轉(zhuǎn)矩波動(dòng)小,尤其在低速(如o.1r/min)或更低速時(shí),仍有平穩(wěn)的速度而無爬行現(xiàn)象
(3)為滿足快速響應(yīng)的要求,伺服驅(qū)動(dòng)器應(yīng)有較小的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量和大的堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩,并具有盡可能小的時(shí)間常數(shù)和啟動(dòng)電壓。電動(dòng)機(jī)應(yīng)具有耐受4000rad/s2以上角加速度的能力,才能保證電動(dòng)機(jī)可在0.2s以內(nèi)從靜止啟動(dòng)到額定轉(zhuǎn)速。
(4)電動(dòng)機(jī)應(yīng)具有大的較長(zhǎng)時(shí)間的過載能力,以滿足低速大轉(zhuǎn)矩的要求。 一般直流伺服電動(dòng)機(jī)要求在數(shù)分鐘內(nèi)過載4—6倍而不損壞。