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鉆攻機床對進給服系統的基本要求


  進給伺服驅動系統不僅是數控機床的一個重要組成部分,也是自動鉆攻機床區別于一般機床的一個特殊部分。數控鉆攻機床對進給伺服驅動系統的性能指標可歸納為:系統的穩定性要好;定位精度要高;跟蹤指令信號的響應要快;負載特性要硬;具備低速一大轉矩的要求等性能。

  1、穩定性要求

  所謂穩定的系統,即系統在輸入量改變、啟動狀態或外界干擾作用下,其輸出量經過幾次衰減振蕩后,能迅速地穩定在新的或原有的平衡狀態下。它是進給伺服系統能夠正常工作的基本條件。它包含絕對穩定性和相對穩定性(穩定裕度)兩個范疇。

  進給伺服系統的穩定性和系統的慣性、剛度、阻尼以及系統增益都有關系。適當選擇可系統的機械參數(主要有阻尼、剛度、諧振頻率和矢動量等)和電氣參數,并使它們達到最佳匹配,是進給伺服系統優化設計的目標之一。鉆攻機床的穩定性,尤其是在低速時的平穩性,是特別重要的。

  2、精度要求

  所謂進給伺服系統的精度是指系統的輸出量復現輸入量的精確程度(偏差),即準確性。它包含動態誤差(即瞬態過程出現的偏差)、穩態誤差(即瞬態過程結束后系統存在的偏差)、靜態誤差(即元件誤差及干擾誤差)。

  常用的精度指標有定位精度、重復定位精度和輪廓跟隨精度。精度用誤差來表示,定位誤差是指工作臺由一點移動到另一點時,指令值與實際移動距離的最大差值。重復定位誤差是指工作臺進行一次循環動作之后,回到初始位置的偏差值。輪廓跟隨誤差是指多坐標聯動時,實際運動軌跡與給定運動軌跡之間的最大偏差值。影響精度的參數很多,關系也很復雜。采用數字調節技術可以提高伺服驅動系統的精度。

數控鉆攻機床

  3、響應速度要求快

  所謂快速響應特性是指系統對指令輸入信號的響應速度及瞬態過程結束的迅速程度,即在無超調的前提下,執行部件的運動速度的建立時間應盡可能短,它包含系統的響應時間和傳動裝置的加速能力。響應速度直接影響機床的加工精度和生產率。系統的響應速度越快,則加工效率越高,軌跡跟隨精度也越高。但響應速度過快會造成系統的超調,甚至會引起系統不穩定。因此,應適當選擇快速響應。

  4、負載特性要硬

  在系統負載范圍內,當負載變化時,輸出速度應基本不變,即△F盡可能小,如當負載突變時,要求速度的恢復時間短且無振蕩,即△t應盡可能短;應有足夠的過載能力。這就要求伺服系統有良好的靜態和動態剛度,足夠的過載能力。這就要求伺服系統有良好的靜態與動態剛度。

  5。低速一大轉矩要求

  數控鉆攻機床經常在低轉速的情況下進行重切削,這就要求進給伺服系統必須具有低速一大轉矩的特性。

  除以上要求外,進給系統驅動系統還要能可逆運行、頻繁靈活啟停;必須具有很高的可靠性及維護使用方便,低成本等特征。

  當然對不同類型的機床,進給伺服四天的要求是有所區別的;對于點位控制的機床,主要應保證定位精度,并盡量減少定位時間;對于輪廓控制的機床,除了要求高的定位精度外,還要求良好的快速性及形成輪廓的各種運動坐標伺服系統動態性能的一致性,對高精度的數控鉆攻機床,對其動態性能的要求更嚴。