1. 数控机床的伺服系统有哪几种类型
主要分三种:
开环控制:这类数控系统不带检测装置,也无反馈电路,以步进电动机为驱动元件。
半闭环控制:反馈电机或丝杠的转动量,中间的配合间隙误差不能反馈补偿,常用伺服电机。
位置检测元件被安装在电动机轴端或丝杠轴端,通过角位移的测量间接计算出机床工作台的实际运行位置。
闭环控制:通过光栅尺反馈工作台的位置信号,反馈精度比半闭环高,但是不稳定,中间环节间隙大的话将会有震荡。
位置检测装置安装在机床工作台上,用以检测机床工作台的实际运行位置(直线位移)。
2. 数控机床按伺服系统分为几类
工作原理:伺服驱动系统的控制对象是机床坐标轴的位移和速度,执行机构是伺服电机或步进 电动机;对输入指令信号进行控制和功率放大的部分 称为伺服放大器(亦称驱动器、伺服单元等),它是伺服驱动的核心。
伺服系统本质上是一种随动系统。只不过被控量是位移或是其对时间的导数。如果要问什么是随动系统,就是一个系统的输出尽可能以最快,最精确的方式复现输入信号。其衡量的指标有超调量、延迟。
伺服系统是使物体的位置、方位、状态等输出被控量能够跟随输入目标(或给定值)的任意变化的自动控制系统。伺服的主要任务是按控制命令的要求、对功率进行放大、变换与调控等处理,使驱动装置输出的力矩、速度和位置控制的非常灵活方便。
伺服系统主要由三部分组成:控制器,功率驱动装置,反馈装置和电动机。控制器按照数控系统的给定值和通过反馈装置检测的实际运行值的差,调节控制量。
功率驱动装置作为系统的主回路,一方面按控制量的大小将电网中的电能作用到电动机之上,调节电动机转矩的大小,另一方面按电动机的要求把恒压恒频的电网供电转换为电动机所需的交流电或直流电;电动机则按供电大小拖动机械运转。
扩展资料
一、伺服驱动系统的作用主要是两个方面
1、使坐标 轴按照数控装置给定的速度运行。
2、使坐标轴按照 数控装置给定的位置定位。
二、数控机床对伺服驱动系统的要求
1、进给速度调速范围大:5mm/min,10m/min;
2、位移精度要高:全程积累误差≤±5μm,与脉冲当量有关,δ↓,Δ↓;
3、跟随误差要小:闭环自控系统动态性能要好;
4、伺服系统的工作稳定性要好:抗干扰能力强, 速度均匀,平稳,粗糙度低,过载4~6倍,低 速爬行工作可靠,抗干扰性强。
3. 数控机床按伺服系统的类型分类
数控机床所采用的伺服进给系统按控制系统的结构可以分为开环控制、闭环控制、半闭环控制以及混合控制4种。无位置反馈装置的伺服进给系统称为开环控制系统。使用步进电动机(包括电液脉冲马达)作为伺服执行元件,是其最明显的特点。
在开环控制系统中,数控装置输出的脉冲,经过步进驱动器的环形分配器或脉冲分配软件的处理,在驱动电路中进行功率放大后控制步进电动机,最终控制了步进电动机的角位移。步进电动机再经过减速装置(或直接连接)带动了丝杠旋转,通过丝杠将角位移转换为移动部件的直线位移。因此,控制步进电动机的转角与转速,就可以间接控制移动部件的移动速度与位移量。
4. 数控机床的伺服系统主要有两种
1.开环控制:
这类数控系统不带检测装置,也无反馈电路,以步进电动机为驱动元件。CNC装置输出的指令进给脉冲经驱动电路进行功率放大,转换为控制步进电动机各定子绕组依此通电/断电的电流脉冲信号,驱动步进电动机转动,再经机床传动机构(齿轮箱,丝杠等)带动工作台移动。这种方式控制简单,价格比较低廉,被广泛应用于经济型数控系统中。
2.半闭环控制:
位置检测元件被安装在电动机轴端或丝杠轴端,通过角位移的测量间接计算出机床工作台的实际运行位置(直线位移),并将其与CNC装置计算出的指令位置(或位移)相比较,用差值进行控制。由于闭环的环路内不包括丝杠、螺母副及机床工作台这些大惯性环节,由这些环节造成的误差不能由环路所矫正,其控制精度不如闭环控制数控系统,但其调试方便,可以获得比较稳定的控制特性,因此在实际应用中,这种方式被广泛采用。
3.全闭环控制:
位置检测装置光栅尺安装在机床工作台上,用以检测机床工作台的实际运行位置(直线位移),并将其与CNC装置计算出的指令位置(或位移)相比较,用差值进行控制,。这类控制方式的位置控制精度很高,但由于它将丝杠、螺母副及机床工作台这些大惯性环节放在闭环内,调试时,其系统稳定状态很难达到。
5. 数控机床伺服系统分为哪三类
伺服英文单词Servo的音译,英文的本意为“服从”,与中文伺服的含义也是相同的。数控机床的伺服系统(ServoSystem)是以机床移动部件的位移和速度为直接控制目的的自动控制系统,也称为位置随动系统,简称伺服系统.常见的伺服系统有开环系统和闭环系统;直流伺服系统和交流伺服系统:进给伺服和主轴驱动系统:电液伺服系统和电气伺服系统。
如果把数控系统比做数控机床的“大脑”,是发布“命令”的指挥机构,那么伺服系统就是数控机床的“四肢”,是执行“命令”的机构,它忠实而准确地执行由数控系统发来的运动命令。
伺服驱动是一种执行机构,它能够准确地执行来自数控系统的运动指令.驱动系统是由驱动执行元件和驱动装置组成的。
驱动执行元件由交流或者直流电动机、速度电流检测元件及相关的机械传动和运动部件组成。数控机床伺服系统的性能很大程度上决定了数控机床的性能。数控机床的最高移动速度、跟踪速度、定位精度等重要指标取决于伺服系统的动态和静态特性。伺服系统的作用是接收来自数控系统的指令信号,经过放大和转换,驱动数控机床的执行元件跟随指令信号运动,实现预期的运动,并保证动作的快速、稳定和准确.伺服系统本身是一个速度和电流的双闭环控制系统,从而保证运行时速度和力矩的稳定。
进给伺服系统控制机床移动部件的位移,以直线运动为主,控制速度和位移量。
主轴驱动系统控制主轴的旋转,以旋转运动为主,主要控制速度。
6. 数控机床的伺服系统有哪几种类型?简述各自特点
数控车床可分为卧式和立式两大类。卧式车床又有水平导轨和倾斜导轨两种。档次较高的数控卧车一般都采用倾斜导轨。按刀架数量分类,又可分为单刀架数控车床和双刀架数控车,前者是两坐标控制,后者是4坐标控制。双刀架卧车多数采用倾斜导轨。 数控车床与普通车床一样,也是用来加工零件旋转表面的。一般能够自动完成外圆柱面、圆锥面、球面以及螺纹的加工,还能加工一些复杂的回转面,如双曲面等。车床和普通车床的工件安装方式基本相同,为了提高加工效率,数控车床多采用液压、气动和电动卡盘。 数控车床的外形与普通车床相似,即由床身、主轴箱、刀架、进给系统压系统、冷却和润滑系统等部分组成。数控车床的进给系统与普通车床有质的区别,传统普通车床有进给箱和交换齿轮架,而数控车床是直接用伺服电机通过滚珠丝杠驱动溜板和刀架实现进给运动,因而进给系统的结构大为简化。 数控车床品种繁多,规格不一,可按如下方法进行分类。按车床主轴位置分类(1)立式数控车床 立式数控车床简称为数控立车,其车床主轴垂直于水平面,一个直径很大的圆形工作台,用来装夹工件。这类机床主要用于加工径向尺寸大、轴向尺寸相对较小的大型复杂零件。 (2)卧式数控车床 卧式数控车床又分为数控水平导轨卧式车床和数控倾斜导轨卧式车床。其倾斜导轨结构可以使车床具有更大的刚性,并易于排除切屑。按加工零件的基本类型分类(1)卡盘式数控车床 这类车床没有尾座,适合车削盘类(含短轴类)零件。夹紧方式多为电动或液动控制,卡盘结构多具有可调卡爪或不淬火卡爪(即软卡爪)。 (2)顶尖式数控车床 这类车床配有普通尾座或数控尾座,适合车削较长的零件及直径不太大的盘类零件。按刀架数量分类(1)单刀架数控车床 数控车床一般都配置有各种形式的单刀架,如四工位卧动转位刀架或多工位转塔式自动转位刀架。 (2)双刀架数控车床 这类车床的双刀架配置平行分布,也可以是相互垂直分布。按功能分类(1)经济型数控车床 采用步进电动机和单片机对普通车床的进给系统进行改造后形成的简易型数控车床,成本较低,但自动化程度和功能都比较差,车削加工精度也不高,适用于要求不高的回转类零件的车削加工。 (2)普通数控车床 根据车削加工要求在结构上进行专门设计并配备通用数控系统而形成的数控车床,数控系统功能强,自动化程度和加工精度也比较高,适用于一般回转类零件的车削加工。这种数控车床可同时控制两个坐标轴,即X轴和Z轴。 (3)车削加工中心 在普通数控车床的基础上,增加了C轴和动力头,更高级的数控车床带有刀库,可控制X、Z和C三个坐标轴,联动控制轴可以是(X、Z)、(X、C)或(Z、C)。由于增加了C轴和铣削动力头,这种数控车床的加工功能大大增强,除可以进行一般车削外可以进行径向和轴向铣削、曲面铣削、中心线不在零件回转中心的孔和径向孔的钻削等加工,其它分类方法按数控系统的不同控制方式等指标,数控车床可以分很多种类,如直线控制数控车床,两主轴控制数控车床等;按特殊或专门工艺性能可分为螺纹数控车床、活塞数控车床、曲轴数控车床等多种。
7. 数控机床的伺服系统有哪几种类型?各自有何特点
●按工艺用途分类
金属切削类数控机床,包括数控车床,数控钻床,数控铣床,数控磨床,数控镗床发及加工中心。这些机床都有适用于单件、小批量和多品种和零件加工,具有很好的加工尺寸的一致性、很高的生产率和自动化程度,以及很高的设备柔性。
金属成型类数控机床;这类机床包括数控折弯机
,数控组合冲床、数控弯管机、数控回转头压力机等。
数控特种加工机床;这类机床包括数控线(电极)切割机床、数控电火花加工机床、数控火焰切割机、数控激光切割机床、专用组合机床等。
其他类型的数控设备;非加工设备采用数控技术,如自动装配机、多坐标测量机、自动绘图机和工业机器人等。
●按运动方式分类
点位控制;点位控制数控机床的特点是机床的运动部件只能够实现从一个位置到另一个位置的精确运动,在运动和定位过程中不进行任何加工工序。如数控钻床、数按坐标镗床、数控焊机和数控弯管机等。
直线控制;点位直线控制的特点是机床的运动部件不仅要实现一个坐标位置到另一个位置的精确移动和定位,而且能实现平行于坐标轴的直线进给运动或控制两个坐标轴实现斜线进给运动。
轮廓控制;轮廓控制数控机床的特点是机床的运动部件能够实现两个坐标轴同时进行联动控制。它不仅要求控制机床运动部件的起点与终点坐标位置,而且要求控制整个加工过程每一点的速度和位移量,即要求控制运动轨迹,将零件加工成在平面内的直线、曲线或在空间的曲面。
●按控制方式分类
开环控制;即不带位置反馈装置的控制方式。
半闭环控制;指在开环控制伺服电动机轴上装有角位移检测装置,通过检测伺服电动机的转角间接地检测出运动部件的位移反馈给数控装置的比较器,与输入的指令进行比较,用差值控制运动部件。
闭环控制;是在机床的最终的运动部件的相应位置直接直线或回转式检测装置,将直接测量到的位移或角位移值反馈到数控装置的比较器中与输入指令移量进行比较,用差值控制运动部件,使运动部件严格按实际需要的位移量运动。
●按数控制机床的性能分类
经济型数控机床;
中档数控机床;
高档数控机床;
●按所用数控装置的构成方式分类
硬线数控系统;软线数控系统;