數控車床的進給傳動系統(tǒng)一般均采用進給伺服系統(tǒng)。這也是數控車床區(qū)別于普通車床的一個特殊部分。
數控車床的伺服系統(tǒng)一般由驅動控制單元、驅動元件、機械傳動部件、執(zhí)行件和檢測反饋環(huán)節(jié)等組成。驅動控制單元和驅動元件組成伺服驅動系統(tǒng)。機械傳動部件和執(zhí)行元件組成機械傳動系統(tǒng)。檢測元件與反饋電路組成檢測系統(tǒng)。
數控車床進給伺服系統(tǒng)按其控制方式不同可分為開環(huán)系統(tǒng)和閉環(huán)系統(tǒng)。閉環(huán)控制方式通常是具有位置反饋的伺服系統(tǒng)。根據位置檢測裝置所在位置的不同,閉環(huán)系統(tǒng)又分為半閉環(huán)系統(tǒng)和全閉環(huán)系統(tǒng)。半閉環(huán)系統(tǒng)具有將位置檢測裝置裝在絲杠端頭和裝在電機軸端兩種類型。前者把絲杠包括在位置環(huán)內,后者則完全置機械傳動部件于位置環(huán)之外。全閉環(huán)系統(tǒng)的位置檢測裝置安裝在工作臺上,機械傳動部件整個被包括在位置環(huán)之內。
開環(huán)系統(tǒng)的定位精度比閉環(huán)系統(tǒng)低,但它結構簡單、工作可靠、造價低廉。由于影響定位精度的機械傳動裝置的磨損、慣性及間隙的存在,故開環(huán)系統(tǒng)的精度和快速性較差。
全閉環(huán)系統(tǒng)控制精度高、快速性能好,但由于機械傳動部件在控制環(huán)內,所以系統(tǒng)的動態(tài)性能不僅取決于驅動裝置的結構和參數,而且還與機械傳動部件的剛度、阻尼特性、慣性、間隙和磨損等因素有很大關系,故必須對機電部件的結構參數進行綜合考慮才能滿足系統(tǒng)的要求。因此全閉環(huán)系統(tǒng)對機床的要求比較高,且造價也較昂貴。閉環(huán)系統(tǒng)中采用的位置檢測裝置有:脈沖編碼器、旋轉變壓器、感應同步器、磁尺、光柵尺和激光干涉儀等。
數控車床的進給伺服系統(tǒng)中常用的驅動裝置是伺服電機。伺服電機有直流伺服電機和交流伺服電機之分。交流伺服電機由于具有可靠性高、基本上不需要維護和造價低等特點而被廣泛采用。
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