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伺服驅(qū)動系統(tǒng)的分類及故障診斷

閱讀:1041      發(fā)布時間:2022-10-22
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伺服驅(qū)動系統(tǒng)的分類及故障診斷


伺服驅(qū)動系統(tǒng)的分類

  數(shù)控機床的伺服驅(qū)動系統(tǒng)按其用途和功能分為進給驅(qū)動系統(tǒng)和主軸驅(qū)動系統(tǒng);按其控制原理和有無位置檢測反饋環(huán)節(jié)分為開環(huán)系統(tǒng)和閉環(huán)系統(tǒng);按驅(qū)動執(zhí)行元件的動作原理分為電液伺服驅(qū)動系統(tǒng)和電氣伺服驅(qū)動系統(tǒng)。電氣伺服驅(qū)動系統(tǒng)又分為直流伺服驅(qū)動系統(tǒng)和交流伺服驅(qū)動系統(tǒng)。


  1 進給驅(qū)動與主軸驅(qū)動


  進給驅(qū)動是用于數(shù)控機床工作臺或刀架坐標的控制系統(tǒng),控制機床各坐標軸的切削進給運動,并提供切削過程所需的轉(zhuǎn)矩。主軸驅(qū)動控制機床主軸的旋轉(zhuǎn)運動,為機床主軸提供驅(qū)動功率和所需的切削力。一般地,對于進給驅(qū)動系統(tǒng),主要關心它的轉(zhuǎn)矩大小、調(diào)節(jié)范圍的大小和調(diào)節(jié)精度的高低,以及動態(tài)響應速度的快慢。對于主軸驅(qū)動系統(tǒng),主要關心其是否具有足夠的功率、寬的恒功率調(diào)節(jié)范圍及速度調(diào)節(jié)范圍。


  2 開環(huán)控制和閉環(huán)控制


  數(shù)控機床伺服驅(qū)動系統(tǒng)的基本組成如圖所示。數(shù)控機床的伺服驅(qū)動系統(tǒng)按有無反饋檢測單元分為開環(huán)和閉環(huán)兩種類型(見數(shù)控機床伺服驅(qū)動系統(tǒng)分類),這兩種類型的伺服驅(qū)動系統(tǒng)的基本組成不*相同。但不管是哪種類型,執(zhí)行元件及其驅(qū)動控制單元都必bu可少。驅(qū)動控制單元的作用是將進給指令轉(zhuǎn)化為驅(qū)動執(zhí)行元件所需要的信號形式,執(zhí)行元件則將該信號轉(zhuǎn)化為相應的機械位移。


  開環(huán)伺服驅(qū)動系統(tǒng)由驅(qū)動控制單元、執(zhí)行元件和機床組成。通常,執(zhí)行元件選用步進電機。執(zhí)行元件對系統(tǒng)的特性具有重要影響。


  閉環(huán)伺服驅(qū)動系統(tǒng)由執(zhí)行元件、驅(qū)動控制單元、機床,以及反饋檢測單元、比較控制環(huán)節(jié)組成。反饋檢測單元將工作臺的實際位置檢測后反饋給比較控制環(huán)節(jié),比較控制環(huán)節(jié)將指令信號和反饋信號進行比較,以兩者的差值作為伺服系統(tǒng)的跟隨誤差經(jīng)驅(qū)動控制單元,驅(qū)動和控制執(zhí)行元件帶動工作臺運動。


  在CNC系統(tǒng)中,由于計算機的引入,比較控制環(huán)節(jié)的功能由軟件完成,從而導致系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的一些改變,但基本上還是由執(zhí)行元件、反饋檢測單元、比較控制環(huán)節(jié)、驅(qū)動控制單元和機床組成。


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