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伺服驅動(dòng)系統的分類(lèi)及故障診斷
伺服驅動(dòng)系統的分類(lèi)
數控機床的伺服驅動(dòng)系統按其用途和功能分為進(jìn)給驅動(dòng)系統和主軸驅動(dòng)系統;按其控制原理和有無(wú)位置檢測反饋環(huán)節分為開(kāi)環(huán)系統和閉環(huán)系統;按驅動(dòng)執行元件的動(dòng)作原理分為電液伺服驅動(dòng)系統和電氣伺服驅動(dòng)系統。電氣伺服驅動(dòng)系統又分為直流伺服驅動(dòng)系統和交流伺服驅動(dòng)系統。
1 進(jìn)給驅動(dòng)與主軸驅動(dòng)
進(jìn)給驅動(dòng)是用于數控機床工作臺或刀架坐標的控制系統,控制機床各坐標軸的切削進(jìn)給運動(dòng),并提供切削過(guò)程所需的轉矩。主軸驅動(dòng)控制機床主軸的旋轉運動(dòng),為機床主軸提供驅動(dòng)功率和所需的切削力。一般地,對于進(jìn)給驅動(dòng)系統,主要關(guān)心它的轉矩大小、調節范圍的大小和調節精度的高低,以及動(dòng)態(tài)響應速度的快慢。對于主軸驅動(dòng)系統,主要關(guān)心其是否具有足夠的功率、寬的恒功率調節范圍及速度調節范圍。
2 開(kāi)環(huán)控制和閉環(huán)控制
數控機床伺服驅動(dòng)系統的基本組成如圖所示。數控機床的伺服驅動(dòng)系統按有無(wú)反饋檢測單元分為開(kāi)環(huán)和閉環(huán)兩種類(lèi)型(見(jiàn)數控機床伺服驅動(dòng)系統分類(lèi)),這兩種類(lèi)型的伺服驅動(dòng)系統的基本組成不*相同。但不管是哪種類(lèi)型,執行元件及其驅動(dòng)控制單元都必bu可少。驅動(dòng)控制單元的作用是將進(jìn)給指令轉化為驅動(dòng)執行元件所需要的信號形式,執行元件則將該信號轉化為相應的機械位移。
開(kāi)環(huán)伺服驅動(dòng)系統由驅動(dòng)控制單元、執行元件和機床組成。通常,執行元件選用步進(jìn)電機。執行元件對系統的特性具有重要影響。
閉環(huán)伺服驅動(dòng)系統由執行元件、驅動(dòng)控制單元、機床,以及反饋檢測單元、比較控制環(huán)節組成。反饋檢測單元將工作臺的實(shí)際位置檢測后反饋給比較控制環(huán)節,比較控制環(huán)節將指令信號和反饋信號進(jìn)行比較,以?xún)烧叩牟钪底鳛樗欧到y的跟隨誤差經(jīng)驅動(dòng)控制單元,驅動(dòng)和控制執行元件帶動(dòng)工作臺運動(dòng)。
在CNC系統中,由于計算機的引入,比較控制環(huán)節的功能由軟件完成,從而導致系統結構的一些改變,但基本上還是由執行元件、反饋檢測單元、比較控制環(huán)節、驅動(dòng)控制單元和機床組成。