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铣床、车床等机床的伺服系统的发展趋势

时间:2013-10-19 14:31 来源: 编辑:铣床

    铣床、车床、龙门铣床、加工中心等机床的伺服系统的发展趋势最早的数控机床伺服系统实行结构采用液压转矩放大器。功率步进电动机问世后,开始直接用它来驱动机床的送给运动。20世纪70年代中期,不少新设计制造的数控机床普遍采用了小惯量直流伺服电动机。20世纪70年代,美国首先研制了大惯量直流伺服电动机。20世纪80年代初期,美国通用电气企业研制成功交流伺服系统。近年来,微机处理器已开始应用于伺服系统的驱动装置中。当前伺服系统的发展趋势是直流伺服系统将被交流数字伺服系统取代。伺服系统的速度环、位置环及电流环都已实现了数字化。并采用了新的控制理论,实现了不受机械负荷变动影响的高速响应系统。其技术发展如下。

    (1)前馈控制技术 过去的伺服系统将指令位置和实际位置的偏差乘以位置环增益作为速度指令,去控制电动机的转速。这种方式总是存在位置更总滞后误差,使得在加工拐角及圆弧时加工情况恶化。所谓前馈控制,就是在原来的控制系统上加上速度指令的控制,这样使跟踪滞后误差大大减小。

    (2)机械静、动摩擦的非线性控制技术 机床的动、静摩擦的非线性会导致爬行现象。除了采用措施降低静电摩擦外,新型的数控伺服系统还具有自动补偿机械静、动摩擦非线性的控制功能。

    (3)伺服系统的速度环和位置环均采用App控制 采用App控制,更具有柔性,能适应不同类型的机床,并能实现复杂的算法,以适应高性能的要求。

    (4)采用高分辨率的位置测量装置 采用高分辨率的脉冲编码器,内装微处理组成的细分电路,是分辨率大大提高。

    (5)补偿技术得到发展和广泛应用 现代数控机床利用CNC数控系统的补偿功能,对伺服系统进行了多种补偿,如轴向运动误差补偿、丝杠螺距误差补偿、齿轮间隙补偿、热补偿和空间误差补偿等。

    自适应控制的应用数控铣床、车床、龙门铣床、加工中心等机床增加更完善的自适应控制功能也是数控技术发展的一个重要方向。自20世纪60年代以来,简单的自适应控制机床已进入了实用阶段,而复杂的自适应机床如以最低加工成本和最好的加工质量作为评价指标机床,由于状态参数连接检测传感器未达到实用化的程度,至今还停留在试验的阶段。来源:www.xichuang168.com 。

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