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斗山机床伺服系统的驱动元件

发布者:新迈特机械  发布时间:2017/7/27 9:54:25

斗山机床伺服系统的驱动元件
斗山机床的伺服系统中,驱动元件又称为执行元件,它根据输入的控制信号,产生角位移或角速度,带动被控制对象运动。伺服系统中经常采用的伺服驱动元件有步进电动机、直流伺服电动机、交流伺服电动机等电动机。

1)斗山机床步进电动机
步进电动机是一种将脉冲信号转换成机械角位移的机电执行元件。由于所用电源是脉冲电源,所以也称为脉冲电动机。步进电动机的角位移与输入脉冲数成正比。只要控制输入脉冲的数量、频率及电动机绕组通电的相序,便可获得所需转角、转速及转动方向。在无脉冲输入时,在绕组电源激励下,气隙磁场能使转子保持原有位置而处于定位状态。步进电动机由于调速范围宽、响应快、位置精度高、控制系统简单,而在斗山机床中广泛应用。

2)斗山机床直流伺服电动机
由于斗山机床的自身特点,如位移精度高、调速范围广、承载能力强、运动稳定性好、响应速度快等,对伺服电动机的要求较高,特别是要具有较大的转矩惯量比。直流伺服电动机具有良好的调速特性,为一般交流电动机所不及,因此,以往斗山机床半闭环、闭环伺服驱动中均采用直流伺服电动机。
直流伺服电动机主要有以下几种:永磁直流伺服电动机、小惯量直流伺服电动机、改进型直流伺服电动机和无刷直流伺服电动机等。应用较广泛的是永磁直流伺服电动机和小惯量直流伺服电动机。

3)斗山机床交流伺服电动机
尽管直流伺服电动机具有优良的调速性能,其调速系统在应用中占主导地位,但直流电动机却存在着不可避免的缺点:它的电刷和换向器易磨损,换向时产生火花,使电动机的最高转速受到限制,也使应用环境受限制,其结构复杂、成本高。交流伺服电动机结构简单,成本低廉,无直流伺服电动机上述的缺点,而且转子惯量比直流伺服电动机小,动态响应好。

二、伺服系统的响应特性对加工拐角的影响
加工拐角为直角的零件,而且加工路径恰好沿着两个正交坐标轴时.在某一铀的位置指令输入停止的瞬间,另二轴紧接着接受位置指令,并瞬时从零加速至指定的速度。

低增益系统使拐角处稍带回弧。若为外拐角,则多切去一个小圆弧;若为内拐角,则切不干净,造成所谓的欠程现象。如果不容许有欠程,可以通过编程,让刀具在拐角处停留30-50ms,即可消除此现象。
高增益系统便拐角处留有一个鼓包。若切内拐角时,则刀具将切入工件。为限制这种超程现象,可在编程时对第一轴安排分级降速指令,或使程序转段时有自动减速和加速功能。

常规的进给伺服系统加工拐角的情况,出现有欠程或者超程。
如果机床的进给伺服系统采用了前馈补偿措施,从理论上来说,可以消除位置误差、速度误差和加速度误差,即实现“无差调节”,极大程度地减少甚至消除加工拐角时的欠程和超程现象。


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