數(shù)控維修課件 第四章 數(shù)控機床伺

第四章數(shù)控機床伺服系統(tǒng)故障

診斷與維修第一節(jié)數(shù)控機床伺服系統(tǒng)簡介一、概述伺服系統(tǒng)是以機械位置或角度作為控制對象的自動控制系統(tǒng)，是一種位置隨動系統(tǒng)。數(shù)控機床的伺服系統(tǒng)有兩種，即進給伺服系統(tǒng)與主軸伺服系統(tǒng)。CNC裝置:數(shù)控系統(tǒng)的“大腦”，發(fā)布“命令”的“指揮所”進給伺服系統(tǒng):數(shù)控系統(tǒng)的“四肢”，一種“執(zhí)行機構(gòu)”。忠實地執(zhí)行由CNC裝置發(fā)來的運動命令，驅(qū)動刀具或工作臺的完成進給運動,最終實現(xiàn)精確的速度與位移量。(進給)伺服系統(tǒng)的定義

FeedServoSystem以機床移動部件（如工作臺、主軸或刀架）的位置和速度作為控制量的自動控制系統(tǒng)，又稱拖動系統(tǒng)或位置隨動系統(tǒng)。伺服系統(tǒng)的作用接收數(shù)控裝置發(fā)出的進給脈沖或進給位移量信息經(jīng)信號轉(zhuǎn)換和電壓、功率放大變?yōu)樗欧姍C的轉(zhuǎn)動(或移動)由伺服電機帶動機械傳動機構(gòu)實現(xiàn)機床工作臺相對于刀具的直線位移或回轉(zhuǎn)位移。數(shù)控機床的伺服驅(qū)動數(shù)控機床的伺服驅(qū)動Umrichter

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Hauptspindelmotor數(shù)控車床光機正面

認(rèn)識伺服系統(tǒng)的機械結(jié)構(gòu)數(shù)控車床光機背面

認(rèn)識伺服系統(tǒng)的機械結(jié)構(gòu)二、數(shù)控機床對伺服系統(tǒng)的要求1．可逆運行可隨時實現(xiàn)正向或反向運動。2．位置精度高保證數(shù)控機床的定位精度和進給跟蹤精度。閉環(huán)伺服系統(tǒng)的分辨率可以達到1m，數(shù)控裝置的分辨率可以達0.1m。3、調(diào)速范圍要寬調(diào)速范圍：指最高進給速度和最低進給速度之比。一般要求：4、響應(yīng)速度快且無超調(diào)：對伺服系統(tǒng)動態(tài)性能的要求反映了系統(tǒng)對插補指令的跟蹤精度；為了保證輪廓切削形狀精度和低表面粗糙度，要求響應(yīng)速度快。通常要求從0→Fmax（Fmax→0),其時間應(yīng)小200ms，且不能有超調(diào)或超調(diào)很小，否則對機械部件不利，有害于加工質(zhì)量。tFtp即在無超調(diào)或超調(diào)很小的前提下，執(zhí)行部件的運動速度的建立時間tp

應(yīng)盡可能短。三、數(shù)控機床伺服系統(tǒng)的分類按用途和功能分為：進給驅(qū)動系統(tǒng)：主軸驅(qū)動系統(tǒng)；按控制原理和有無檢測反饋環(huán)節(jié)分：開環(huán)伺服系統(tǒng)閉環(huán)伺服系統(tǒng)半閉環(huán)伺服系統(tǒng)按驅(qū)動執(zhí)行元件的動作原理分：電液伺服系統(tǒng)電氣伺服系統(tǒng)直流伺服系統(tǒng)交流伺服系統(tǒng)控制機床工作臺或刀架的進給運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）、開環(huán)伺服系統(tǒng)開環(huán)伺服系統(tǒng)無位置反饋裝置，是數(shù)控機床中最簡單的伺服系統(tǒng)。其最明顯的特點是使用步進電機作為伺服執(zhí)行元件。圖4.2開環(huán)伺服系統(tǒng)步進電機Z1Z2tf，1、無位置檢測裝置。2、系統(tǒng)的位移精度主要決定于1）.步進電機的角位移精度、2）.齒輪絲杠等傳動元件的導(dǎo)程或節(jié)距精度3）.系統(tǒng)的摩擦阻尼特性?！耖_環(huán)進給伺服系統(tǒng)特點：3、系統(tǒng)的位移精度較低，其定位精度一般可達±0.02mm。如果采取螺距誤差補償和傳動間隙補償?shù)却胧?，定位精度可提高到?.01mm。此外，由于步進電機性能的限制，開環(huán)進給系統(tǒng)的進給速度也受到限制，在脈沖當(dāng)量為0.01mm時，一般不超過5m/min。步進電機Z1Z2tf，4、系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)較簡單，調(diào)試、維修、使用都很方便，工作可靠，成本低廉?！耖_環(huán)進給伺服系統(tǒng)特點：（二）半閉環(huán)伺服系統(tǒng)特點：機床的傳動絲桿或伺服電動機上裝有角位移檢測裝置，通過它可以檢測電動機或絲桿的轉(zhuǎn)角，從而間接地檢測了移動部件的位移。圖4.4半閉環(huán)伺服系統(tǒng)（三）閉環(huán)伺服系統(tǒng)閉環(huán)伺服系統(tǒng)是誤差控制隨動系統(tǒng)。