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注評考試《機電設備評估基礎》預習：數控機床的伺服驅動系統(tǒng)
第五章 數控機床及工業(yè)機器人
知識點十二、數控機床的伺服驅動系統(tǒng)
一、概述（熟悉）
伺服驅動系統(tǒng)簡稱伺服系統(tǒng)（Serve system），是一種以機械位置或角度作為控制對象的自動控制系統(tǒng)。
伺服系統(tǒng)的性能在很大程度上決定了數控機床的性能。
?。ㄒ唬┧欧寗酉到y(tǒng)的分類
| 按控制對象和使用目的 | 進給伺服系統(tǒng) | 用于控制機床各坐標軸的切削進給運動，是一種精密的位置跟蹤、定位系統(tǒng)，它包括速度控制和位置控制?！?/td> |
| 主軸伺服系統(tǒng) | 用于控制機床主軸的旋轉運動和切削過程中的轉矩和功率，一般只以速度控制為主。 | |
| 輔助伺服系統(tǒng) | 用在各類加工中心或多功能數控機床中，用來控制刀庫、料庫等輔助系統(tǒng)，一般多采用簡易的位置控制?！?/td> | |
| 按伺服系統(tǒng)調節(jié)理論 | 數控機床的進給伺服系統(tǒng)可分為開環(huán)、閉環(huán)和半閉環(huán)系統(tǒng)?！?/td> | |
| 按驅動部件的動作原理 | 電液控制系統(tǒng)和電氣控制系統(tǒng)，其中，電氣控制系統(tǒng)分為步進電動機、直流伺服電動機和交流伺服電動機驅動系統(tǒng)?！?/td> | |
| 按反饋比較控制方式 | 脈沖比較、相位比較、幅值比較和全數字等伺服系統(tǒng)。 | |
?。ǘ悼貦C床對伺服驅動系統(tǒng)的要求
對進給伺服驅動系統(tǒng)的要求：
| 高精度 | 要求伺服系統(tǒng)準確定位，即定位誤差特別是重復定位誤差要小，并且伺服系統(tǒng)的跟隨精度高，即跟隨誤差小。一般定位精度達到μm級，高的要求達到±0.01～±0.005μm。 |
| 快速響應，無超調 | 加工過程中，為了提高生產率和保證加工質量，要求加（減）速度足夠大，以便縮短伺服系統(tǒng)過渡過程時間。一般電動機速度從零變到最高速，或從最高速降至零，時間在200毫秒以下，甚至小于幾十毫秒?！?/td> |
| 調速范圍寬 | 為保證在任何情況下都能得到最佳切削條件，要求進給驅動必須具有足夠寬的調速范圍（至少達到1：1000，有些高性能系統(tǒng)已能達到1：100000）。而且通常是無級調速。 |
| 低速大轉矩 | 具有較強的過載能力。力矩波動要小，一般允許的波動數在3%左右。 |
| 可靠性高 | 對環(huán)境的適應性強，性能穩(wěn)定，使有壽命長，平均無故障間隔時間長。 |
對主軸驅動系統(tǒng)的要求：
主軸驅動系統(tǒng)不僅應該具有寬的調速范圍，而且能在盡可能寬的速度范圍內保持恒功率輸出。為了滿足不同數控機床的加工要求，還對主軸驅動系統(tǒng)提出一些特殊要求，如：
為了能在數控車床等機床上加工螺紋，要求主軸驅動與進給驅動實行同步控制；
為了保證端面加工的表面粗糙度，要求數控車床、磨床等機床的主軸驅動系統(tǒng)具有恒線速切削功能；
在加工中心上，由于自動換刀的需要，要求主軸驅動系統(tǒng)具有高精度的停位控制功能；
有的數控機床還要求主軸驅動系統(tǒng)具有角度的控制功能。
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