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數控機床中低壓變頻器解決方案
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用數控機床加工一個零件的過程見圖

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        用數控機床加工工件時,首先由編程人員按照零件的幾何形狀和加工工藝要求將加工過程編成加工程序。數控系統讀入加工程序后,將其翻譯成機器能夠理解的控制指令,再由伺服系統將其變換和放大后驅動機床上的主軸電機和進給伺服電機轉動,并帶動機床的工作臺移動,實現加工過程。數控系統實質上是完成了手工加工中操作者的部分工作。

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一、 伺服系統的組成 

    數控機床的伺服系統按其功能可分為:進給伺服系統和主軸伺服系統。

    主軸伺服系統用于控制機床主軸的轉動。

    進給伺服系統是以機床移動部件(如工作臺)的位置和速度作為控制量的自動控制系統,通常由伺服驅動裝置、伺服電機、機械傳動機構及執行部件組成。

    進給伺服系統的作用:接受數控裝置發出的進給速度和位移指令信號,由伺服驅動裝置作一定的轉換和放大后,經伺服電機(直流、交流伺服電機、功率步進電機等)和機械傳動機構,驅動機床的工作臺等執行部件實現工作進給或快速運動。 

    數控機床的進給伺服系統能根據指令信號******地控制執行部件的運動速度與位置,以及幾個執行部件按一定規律運動所合成的運動軌跡。如果把數控裝置比作數控機床的“大腦”,是發布“命令”的指揮機構,那么伺服系統就是數控機床的“四肢”,是執行“命令”的機構,它是一個不折不扣的跟隨者。

二、伺服系統的基本特點 

1. 位移精度高  

    伺服系統的精度是指輸出量能復現輸入量的******程度。伺服系統的位移精度是指指令脈沖要求機床工作臺進給的位移量和該指令脈沖經伺服系統轉化為工作臺實際位移量之間的符合程度。兩者誤差愈小,位移精度愈高。

2. 穩定性好  

    穩定性是指系統在給定外界干擾作用下,能在短暫的調節過程后,達到新的或者恢復到原來平衡狀態的能力。要求伺服系統具有較強的抗干擾能力,保證進給速度均勻、平穩。穩定性直接影響數控加工精度和表面粗糙度。

3. 快速響應  

    快速響應是伺服系統動態品質的重要指標,它反映了系統跟蹤精度。機床進給伺服系統實際上就是一種高精度的位置隨動系統,為保證輪廓切削形狀精度和低的表面粗糙度,要求伺服系統跟蹤指令信號的響應要快,跟隨誤差小。

4. 調速范圍寬  

    調速范圍是指生產機械要求電機能提供的******轉速和******轉速之比。在數控機床中,由于所用刀具、加工材料及零件加工要求的不同,為保證在各種情況下都能得到******切削條件,就要求伺服系統具有足夠寬的調速范圍。

5. 低速大扭矩  

     要求伺服系統有足夠的輸出扭矩或驅動功率。機床加工的特點是,在低速時進行重切削。因此,伺服系統在低速時要求有大的轉矩輸出。


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