设备说明

数控冲床对伺服系统的基本要求

时间:2020-05-08 11:35

(1)精度高伺服系统的精度是指输出量能复现输入量的精确程度。在数控加工中对定位精度和轮廓加工精度要求都比较高,定位精度一般为0.01 - 0.001mm,甚至0.1um。轮廓加工精度与速度控制和联动坐标的协调一致控制有关。在速度控制中,要求有高的调速精度,有较强的抗负载扰动能力。即对静态、动态精度要求都比较高。

  (2)稳定性好稳定是指系统在给定输入或外界干扰作用下,能在短暂的调节过程后, 达到新的或者恢复到原来的平衡状态。对伺服系统要求有较强的抗干扰能力,保证进给速度均匀、平稳。稳定性直接影响数控加工的精度和表面粗糙度。

  (3)快速响应快速响应是伺服系统动态品质的重要指标,它反映了系统的跟踪精度。为了保证轮廓切削形状精度和低的加工表面粗糙度,要求伺服系统眼踪指令信号的响应要快,这一方面要求过踱过程时间要短,一般在200m以内,甚至小于几十毫秒;另一方面要求超调要小。这二方面的要求往往是矛盾的,实际应用中要采取一定措施,按工艺加工要求做出一定的取舍。

  (4)调速范围宽调速泡围RN是指数控冲床要求电动机能提供的最高转速nn削和最低转速由,之比。

  在数控冲机床中,由于加工用刀具、被加工材质及零件加工要求的不同,为保证在任何情况下都能得到最佳切削条件,就要求伺服系统具有足够宽的调速范围。如在脉冲当量为0.1问情况下,进给速度从0- 240m/min连续可调。但对于一般的数控冲床而言,要求进给伺服系统在0- 24m/min进给速  度下工作就足够了,而且可以分为以下儿种状态:

  1)在1- 24m/min范围,要求速度均匀、稳定、元爬行,且速降要小。

  2)在1mm/min以下时,具有一定的瞬时速度,而平均速度很低。 

  3)在零速时,即工作台停止运动时,要求电动机有电磁转矩,以维持定位精度,使定 位精度满足系统的要求,即处于伺服锁住状态。

  对速度控制不像对位置控制那样,只要稳定可靠地工作即可。一般来说,对于要求速度范围内为1: 2仅削的位置控制系统,只要保证速度单元具有1: 1000的调速范围就完全可以满足要求。这样,可使速度控制单元线路既简单又经济可靠。当然,代表当前先进水平的速度控制单元的技术已可达到1:100000的调速范围。主轴伺服系统主要是速度控制,它要求1 :1000的范围内的恒转矩调速和1: 10以上的恒功率调速,而且要保证足够大的输出功率 

  (5)低速大转矩机床加工的特点是在低速时进行重切削,因此要求伺服系统在低速时 要有大的转矩输出。进给坐标的伺服控制属于恒转矩控制;而主轴坐标的伺服控制在低速时为恒转矩控制,在高速时为恒功率控制。

  (6)对伺服电动机的要求为了满足对伺服系统的要求,对伺服系统的执行元件(伺服 电动机)也相应提出高精度、快响应、宽调速和大转矩的要求:

  (7)电动机从最低进给速度到最高进给速度范围内都能平滑运转,转矩披动要小,尤其在最低转速时,如001r/min或更低转速时,仍有平稳的速度而无爬行现象。

  2)电动机应有较长时间的过载能力,以满足低速大转矩的要求。如电动机能在数分钟 内过载4-6倍而不损坏。

  3)为了满足快速响应的要求,即随着控制信号的变化,电动机应能在较短时间内达到 规定的速度。快速响应速度直接影响到系统的品质,因此要求电动机必须具有较小的转动惯量和大的堵转转矩,尽可能小的机电时间常数和起动电压。

  4)电动机应能承受频繁的起动、制动和反转。


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