數(shù)控機床的伺服系統(tǒng)發(fā)展應用

   20世紀50年代出現(xiàn)數(shù)控機床以來，作為數(shù)控機床重要組成部分的伺服系統(tǒng)，隨著新材料、電子電力、控制理論等相關(guān)技術(shù)的發(fā)展，經(jīng)歷了從步進伺服系統(tǒng)到直流伺服系統(tǒng)再到今天的交流伺服系統(tǒng)的過程。交流伺服技術(shù)的日益發(fā)展，交流伺服系統(tǒng)將逐步全面取代直流伺服系統(tǒng)。 
 

　　數(shù)控（Numerical Control）是數(shù)控技術(shù)的簡稱。它是利用數(shù)字化的信息對機床及加工過程進行控制的一種方法。數(shù)控系統(tǒng)是數(shù)控機床的重要部分，它隨著計算機技術(shù)的發(fā)展而發(fā)展?，F(xiàn)在的數(shù)控系統(tǒng)都是由計算機完成以前硬件數(shù)控所做的工作，為特別強調(diào)，有時也稱為計算機數(shù)字控制系統(tǒng)。計算機數(shù)字控制CNC（Computer Numerical Control）系統(tǒng)是以微處理器技術(shù)為特征,并隨著電子技術(shù)、計算機技術(shù)、數(shù)控技術(shù)、通訊技術(shù)以及精密測量技術(shù)的發(fā)展而不斷發(fā)展完善的一種先進加工制造系統(tǒng)。CNC系統(tǒng)框圖見圖1所示，它由數(shù)控程序、輸入輸出設備、操作面板、CNC裝備、可編程控制器（PLC）、主軸伺服系統(tǒng)、進給伺服系統(tǒng)、檢測裝備和一些電氣輔助裝置等組成。

　　伺服系統(tǒng)是以驅(qū)動裝置—電機為控制對象，以控制器為核心，以電力電子功率變換裝置為執(zhí)行機構(gòu)，在自動控制理論的指導下組成的電氣傳動自動控制系統(tǒng)，它包括伺服驅(qū)動器和伺服電機。數(shù)控機床伺服系統(tǒng)的作用在于接受來自數(shù)控裝置的指令信號，驅(qū)動機床移動部件跟隨指令脈沖運動，并保證動作的快速和準確，這就要求高質(zhì)量的速度和位置伺服。數(shù)控機床的精度和速度等技術(shù)指標往往主要取決于伺服系統(tǒng)。

    數(shù)控機床的伺服系統(tǒng)發(fā)展與分類

    數(shù)控機床的伺服系統(tǒng)應滿足以下基本要求:

    精度高 

    數(shù)控機床不可能像傳統(tǒng)機床那樣用手動操作來調(diào)整和補償各種誤差，因此它要求很高的定位精度和重復定位精度。

圖1 CNC系統(tǒng)框圖

    快速響應特性好 

    快速響應是伺服系統(tǒng)動態(tài)品質(zhì)的標志之一。它要求伺服系統(tǒng)跟隨指令信號不僅跟隨誤差小，而且響應要快，穩(wěn)定性要好。在系統(tǒng)給定輸入后，能在短暫的調(diào)節(jié)之后達到新的平衡或是受到外界干擾作用下能迅速恢復原來的平衡狀態(tài)。