半闭环进给伺服系统 半闭环伺服系统一般将位置检测元件安装在电动机轴上, 用以精确控制电机的角度,然后通过滚珠丝杠等传动部件, 将角度转换成工作台的位移,为间接测量图6-3)。即坐标 运动的传动链有一部分在位置闭环以外,其传动误差没有得 到系统的补偿,因而半闭环伺服系统的精度低于闭环系统 目前在精度要求适中的中小型数控机床上,使用半闭环系统 较多。 指令 位置比较 速度控制 工作台 速度皮馈 服电机 位置反馈 图6-3半闭环伺服系统简图
半闭环进给伺服系统 半闭环伺服系统一般将位置检测元件安装在电动机轴上， 用以精确控制电机的角度，然后通过滚珠丝杠等传动部件， 将角度转换成工作台的位移，为间接测量(图6-3)。即坐标 运动的传动链有一部分在位置闭环以外，其传动误差没有得 到系统的补偿，因而半闭环伺服系统的精度低于闭环系统。 目前在精度要求适中的中小型数控机床上，使用半闭环系统 较多。 位置比较 速度控制 工作台 伺服电机 位置反馈 速度反馈 指令 + 图6-3 半闭环伺服系统简图 －
开环进给伺服系统 开环伺服系统采用步进电机作为驱动元件,它没有位置反馈 回路和速度反馈回路,因此设备投资低,调试维修方便,但精 度差,高速扭矩小,被用于中、低档数控机床及普通机床改造。 如图62为开环伺服系统简图,步进电机转过的角度与指令脉 冲个数成正比,其速度由进给脉冲的频率决定。 工作台 步进电机 指令脉冲驱动器 齿轮箱 图6-2开环伺服系统简图
开环进给伺服系统 开环伺服系统采用步进电机作为驱动元件，它没有位置反馈 回路和速度反馈回路，因此设备投资低，调试维修方便，但精 度差，高速扭矩小，被用于中、低档数控机床及普通机床改造。 如图6-2为开环伺服系统简图，步进电机转过的角度与指令脉 冲个数成正比，其速度由进给脉冲的频率决定。 工作台 驱动器 图6-2开环伺服系统简图 指令脉冲 步进电机 齿轮箱
二、数控机床对伺服系统的要求 数控机床对伺服系统的要求可归纳为以下几方面: 1.高精度要求伺服系统的定位误差特别是重复定位误 差小,跟随误差小。 2.快速响应,无超调加工过程中,要求加减速度足够 大,以便缩短伺服系统过渡过程时间。 3.电机调速范围宽加工工件的种类、加工用刀具的不 同,为保证在任何条件下都能得到最佳切削状态,要求 进给驱动必须具有足够宽的调速范围。 4.低速大扭矩根据机床加工的特点,大都是在低速进 行重切削,即在低速时,进给驱动系统能够提供足够大 的扭矩。 5.可靠性高对环境的适应性强,性能稳定,使用寿命 长平均故障间隔时间长
二、数控机床对伺服系统的要求 数控机床对伺服系统的要求可归纳为以下几方面： 1. 高精度 要求伺服系统的定位误差特别是重复定位误 差小，跟随误差小。 2. 快速响应，无超调 加工过程中，要求加减速度足够 大，以便缩短伺服系统过渡过程时间。 3. 电机调速范围宽 加工工件的种类、加工用刀具的不 同，为保证在任何条件下都能得到最佳切削状态，要求 进给驱动必须具有足够宽的调速范围。 4. 低速大扭矩 根据机床加工的特点，大都是在低速进 行重切削，即在低速时，进给驱动系统能够提供足够大 的扭矩。 5. 可靠性高 对环境的适应性强，性能稳定，使用寿命 长平均故障间隔时间长
第二节伺服系统中常用的检测装置 检测装置是数控机床伺服系统的重要组成部分。 它的作用是检测位移和速度,发送反馈信号,构 成半闭环、闭环系统
第二节 伺服系统中常用的检测装置 检测装置是数控机床伺服系统的重要组成部分。 它的作用是检测位移和速度，发送反馈信号，构 成半闭环、闭环系统
检测装置的性能 检测装置的性能指标主要反应在其动态特性和静态特性上。 静态特性包括精度、分辨率、灵敏度、测量范围和量程、 迟滞、零漂与温漂。 检测装置的精度指标主要包括系统精度和系统分辨率。 系统精度是指在一定长度或转角内测量积累误差的最大 值 系统分辨率是测量元件所能正确检测的最小位移量 动态特性主要指检测装置的输出量对随时间变化的输入量 的响应特性
检测装置的性能 检测装置的性能指标主要反应在其动态特性和静态特性上。 • 静态特性包括精度、分辨率、灵敏度、测量范围和量程、 迟滞、零漂与温漂。 检测装置的精度指标主要包括系统精度和系统分辨率。 – 系统精度是指在一定长度或转角内测量积累误差的最大 值 – 系统分辨率是测量元件所能正确检测的最小位移量 • 动态特性主要指检测装置的输出量对随时间变化的输入量 的响应特性