返回课件首页 第六章数控机床的伺服系统 第一节概述 、伺服系统的组成 数控机床的伺服系统按其功能可分为:进 给伺服系统和主轴伺服系统 主轴伺服系统用于控制机床主轴的转动。 进给伺服系统是以机床移动部件(如工作 台)的位置和速度作为控制量的自动控制系统, 通常由伺服驱动装置、伺服电机、机械传动机 构及执行部件组成
第六章 数控机床的伺服系统 第一节 概述 一、 伺服系统的组成 数控机床的伺服系统按其功能可分为：进 给伺服系统和主轴伺服系统。 主轴伺服系统用于控制机床主轴的转动。 进给伺服系统是以机床移动部件（如工作 台）的位置和速度作为控制量的自动控制系统， 通常由伺服驱动装置、伺服电机、机械传动机 构及执行部件组成。 返回课件首页
进给伺服系统的作用:接受数控装置发出 的进给速度和位移指令信号,由伺服驱动装置 作一定的转换和放大后,经伺服电机(直流 交流伺服电机、功率步进电机等)和机械传动 机构,驱动机床的工作台等执行部件实现工作 进给或快速运动。 数控机床的进给伺服系统能根据指令信号 精确地控制执行部件的运动速度与位置,以及 几个执行部件按一定规律运动所合成的运动轨 迹。如果把数控装置比作数控机床的“大脑”, 是发布“命令”的指挥机构,那么伺服系统就 是数控机床的“四肢”,是执行“命令”的机 构,它是一个不折不扣的跟随者
进给伺服系统的作用：接受数控装置发出 的进给速度和位移指令信号，由伺服驱动装置 作一定的转换和放大后，经伺服电机（直流、 交流伺服电机、功率步进电机等）和机械传动 机构，驱动机床的工作台等执行部件实现工作 进给或快速运动。 数控机床的进给伺服系统能根据指令信号 精确地控制执行部件的运动速度与位置，以及 几个执行部件按一定规律运动所合成的运动轨 迹。如果把数控装置比作数控机床的“大脑”， 是发布“命令”的指挥机构，那么伺服系统就 是数控机床的“四肢”，是执行“命令”的机 构，它是一个不折不扣的跟随者
数控机床闭环进给系统的一般结构如图6-1所示, 这是一个双闭环系统,内环为速度环,外环为位置环 速度环由速度控制单元、速度检测装置等构成。速度 控制单元是一个独立的单元部件,它是用来控制电机 转速的,是速度控制系统的核心。速度检测装置有测 速发电机、脉冲编码器等。位置环是由CNC装置中的 位置控制模块、速度控制单元、位置检测及反馈控制 等部分组成。由速度检测装置提供速度反馈值的速度 环控制在进给驱动装置内完成,而装在电动机轴上或 机床工作台上的位置反馈装置提供位置反馈值构成的 位置环由数控装置来完成。伺服系统从外部来看,是 个以位置指令输入和位置控制为输出的位置闭环控 制系统。但从内部的实际工作来看,它是先把位置控 制指令转换成相应的速度信号后,通过调速系统驱动 伺服电机,才实现实际位移的
数控机床闭环进给系统的一般结构如图6-1所示， 这是一个双闭环系统，内环为速度环，外环为位置环。 速度环由速度控制单元、速度检测装置等构成。速度 控制单元是一个独立的单元部件，它是用来控制电机 转速的，是速度控制系统的核心。速度检测装置有测 速发电机、脉冲编码器等。位置环是由CNC装置中的 位置控制模块、速度控制单元、位置检测及反馈控制 等部分组成。由速度检测装置提供速度反馈值的速度 环控制在进给驱动装置内完成，而装在电动机轴上或 机床工作台上的位置反馈装置提供位置反馈值构成的 位置环由数控装置来完成。伺服系统从外部来看，是 一个以位置指令输入和位置控制为输出的位置闭环控 制系统。但从内部的实际工作来看，它是先把位置控 制指令转换成相应的速度信号后，通过调速系统驱动 伺服电机，才实现实际位移的
伺服驱动装置 指令 工作台 位置控制模 速度控制单 快块 位置检泱 速度环 伺服电 机 速度检测 测量反 位置环 图6-1闭环进给伺服系统结构
位置控制模 块 速度控制单 元 伺服电 机 工作台 位置检测 测量反 馈 速度环 速度检测 位置环 图6-1 闭环进给伺服系统结构 指令 伺服驱动装置
二、对伺服系统的基本要求 1.位移精度高 伺服系统的精度是指输出量能复现输入量的 精确程度。伺服系统的位移精度是指指令脉冲 要求机床工作台进给的位移量和该指令脉冲经 伺服系统转化为工作台实际位移量之间的符合 程度。两者误差愈小,位移精度愈高 2.稳定性好 稳定性是指系统在给定外界干扰作用下 能在短暂的调节过程后,达到新的或者恢复到 原来平衡状态的能力。要求伺服系统具有较强 的抗干扰能力,保证进给速度均匀、平稳。稳 定性直接影响数控加工精度和表面粗糙度
二、 对伺服系统的基本要求 1. 位移精度高 伺服系统的精度是指输出量能复现输入量的 精确程度。伺服系统的位移精度是指指令脉冲 要求机床工作台进给的位移量和该指令脉冲经 伺服系统转化为工作台实际位移量之间的符合 程度。两者误差愈小，位移精度愈高。 2. 稳定性好 稳定性是指系统在给定外界干扰作用下， 能在短暂的调节过程后，达到新的或者恢复到 原来平衡状态的能力。要求伺服系统具有较强 的抗干扰能力，保证进给速度均匀、平稳。稳 定性直接影响数控加工精度和表面粗糙度