
数控机床的进给传动系统与进给伺服系统有哪些区别
机电一体化系统的传动装置在满足伺服电机与负载的力矩匹配的同时,应具有较高的响应速度,即启动和制动速度。
因此,在伺服系统中,通常采用负载角加速度最大原则。
机电一体化系统的传动装置在满足伺服电机与负载的力矩匹配的同时,应具有较高的响应速度,即启动和制动速度。
因此,在伺服系统中,通常采用负载角加速度最大原则选择总传动比,以提高伺服系统的响应速度。
伺服系统组成
与普通机床相比,数控机床的进给传动系特点如下:数控机床进给系一采用滚珠丝杆杠螺母副来改善摩擦特性。
滚珠丝杠副是一种在丝杆与螺母副间以滚珠作为滚动体的螺旋传动原件。
其工作原理是:当丝杆相对于螺母旋转时,两者和发生轴向唯一,而滚珠则可以沿着滚道流动。
按滚珠返回的方式不同可以分为内循环方式和外循环方式两种:(1)内循环方式的滚珠在循环过程中始终与丝杆表面保持接触。
内循环的优点是滚珠循环的回路短、流畅性好、效率高、螺母的径向尺寸也铰小,但制造精度要求高。
(2)外循环方式的滚珠在循环反向时离开丝杆螺纹滚道,在螺母体内或体外作循环运动。
外循环结构简单,制造容易,但径向尺寸大,且弯管两端耐磨性和抗冲击性差。
而普通机床传动是丝杆和螺母带动工作台运动,丝杆和螺母容易产生间隙,操作时精度差,工作不稳定,产品容易造成误差。
伺服电机带负载以后转速不稳设定800一会1000多一会800忽快忽慢
三种可能性比较大: 一是负载惯性太大,而伺服电机的输出扭矩不足;二是伺服驱动器的参数设置问题,比方说刚性参数之类的;三是伺服驱动器有问题,工作不稳定,或者是被外界的电磁谐波所干扰导致的。
伺服系统和调速系统的控制要求有什么不同
伺服系统一般都需要位置控制,调速系统只是速度控制。
硬件上来说,伺服系统为带编码器反馈的闭环控制,调速系统也有带编码器反馈的闭环控制,也有不带编码器反馈的开环控制。
两种控制方式对应的是不同的应用场合,伺服控制更多应用于需求高精度和高动态响应的场合。
伺服系统(servomechanism)又称随动系统,是用来精确地跟随或复现某个过程的反馈控制系统。
伺服系统使物体的位置、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。
它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、速度和位置控制非常灵活方便。
在很多情况下,伺服系统专指被控制量(系统的输出量)是机械位移或位移速度、加速度的反馈控制系统,其作用是使输出的机械位移(或转角)准确地跟踪输入的位移(或转角),其结构组成和其他形式的反馈控制系统没有原则上的区别。
从系统组成元件的性质来看,有电气伺服系统、液压伺服系统和电气-液压伺服系统及电气-电气伺服系统等;从系统输出量的物理性质来看,有速度或加速度伺服系统和位置伺服系统等;从系统中所包含的元件特性和信号作用特点来看,有模拟式伺服系统和数字式伺服系统;从系统的结构特点来看,有单回伺服系统、多回伺服系统和开环伺服系统、闭环伺服系统。
伺服系统按其驱动元件划分,有步进式伺服系统、直流电动机(简称直流电机)伺服系统、交流电动机(简称交流电机)伺服系统。
按控制方式划分,有开环伺服系统、闭环伺服系统和半闭环伺服系统等,实际上数控系统也分成开环、闭环和半闭环3种类型,就是与伺服系统这3种方式相关。
1、开环系统开环系统主要由驱动电路,执行元件和机床3大部分组成。
常用的执行元件是步进电机,通常称以步进电机作为执行元件的开环系统为步进式伺服系统,在这种系统中,如果是大功率驱动时,用步进电机作为执行元件。
驱动电路的主要任务是将指令脉冲转化为驱动执行元件所需的信号。
2、闭环系统闭环系统主要由执行元件、检测单元、比较环节、驱动电路和机床5部分组成。
其构成框图如图2所示。
在闭环系统中,检测元件将机床移动部件的实际位置检测出来并转换成电信号反馈给比较环节。
常见的检测元件有旋转变压器、感应同步器、光栅、磁栅和编码盘等。
通常把安装在丝杠上的检测元件组成的伺服系统称为半闭环系统;把安装在工作台上的检测元件组成的伺服系统称为闭环系统。
由于丝杠和工作台之间传动误差的存在,半闭环伺服系统的精度要比闭环伺服系统的精度低一些。
比较环节的作用是将指令信号和反馈信号进行比较,两者的差值作为伺服系统的跟随误差,经驱动电路,控制执行元件带动工作台继续移动,直到跟随误差为零。
根据进入比较环节信号的形式以及反馈检测方式,闭环(半闭环)系统可分为脉冲比较伺服系统、相位比较伺服系统和幅值比较伺服系统3种。
由于比较环节输出的信号比较微弱,不足以驱动执行元件,故需对其进行放大,驱动电路正是为此而设置的。
执行元件的作用是根据控制信号,即来自比较环节的跟随误差信号,将表示位移量的电信号转化为机械位移。
常用的执行元件有直流宽调速电动机、交流电动机等。
执行元件是伺服系统中必不可少的一部分,驱动电路是随执行元件的不同而不同的。
什么是伺服系统?按照控制方式伺服系统分为哪几类?
伺服系统(servomechanism)又称随统,是用确地跟随或复现某个过程的控制系统。
伺服系统使物位置、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。
它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、速度和位置控制非常灵活方便。
在很多情况下,伺服系统专指被控制量(系统的输出量)是机械位移或位移速度、加速度的反馈控制系统,其作用是使输出的机械位移(或转角)准确地跟踪输入的位移(或转角),其结构组成和其他形式的反馈控制系统没有原则上的区别。
从系统组成元件的性质来看,有电气伺服系统、液压伺服系统和电气-液压伺服系统及电气-电气伺服系统等;从系统输出量的物理性质来看,有速度或加速度伺服系统和位置伺服系统等;从系统中所包含的元件特性和信号作用特点来看,有模拟式伺服系统和数字式伺服系统;从系统的结构特点来看,有单回伺服系统、多回伺服系统和开环伺服系统、闭环伺服系统。
伺服系统按其驱动元件划分,有步进式伺服系统、直流电动机(简称直流电机)伺服系统、交流电动机(简称交流电机)伺服系统。
按控制方式划分,有开环伺服系统、闭环伺服系统和半闭环伺服系统等,实际上数控系统也分成开环、闭环和半闭环3种类型,就是与伺服系统这3种方式相关。
1、开环系统开环系统主要由驱动电路,执行元件和机床3大部分组成。
常用的执行元件是步进电机,通常称以步进电机作为执行元件的开环系统为步进式伺服系统,在这种系统中,如果是大功率驱动时,用步进电机作为执行元件。
驱动电路的主要任务是将指令脉冲转化为驱动执行元件所需的信号。
2、闭环系统闭环系统主要由执行元件、检测单元、比较环节、驱动电路和机床5部分组成。
其构成框图如图2所示。
在闭环系统中,检测元件将机床移动部件的实际位置检测出来并转换成电信号反馈给比较环节。
常见的检测元件有旋转变压器、感应同步器、光栅、磁栅和编码盘等。
通常把安装在丝杠上的检测元件组成的伺服系统称为半闭环系统;把安装在工作台上的检测元件组成的伺服系统称为闭环系统。
由于丝杠和工作台之间传动误差的存在,半闭环伺服系统的精度要比闭环伺服系统的精度低一些。
比较环节的作用是将指令信号和反馈信号进行比较,两者的差值作为伺服系统的跟随误差,经驱动电路,控制执行元件带动工作台继续移动,直到跟随误差为零。
根据进入比较环节信号的形式以及反馈检测方式,闭环(半闭环)系统可分为脉冲比较伺服系统、相位比较伺服系统和幅值比较伺服系统3种。
由于比较环节输出的信号比较微弱,不足以驱动执行元件,故需对其进行放大,驱动电路正是为此而设置的。
执行元件的作用是根据控制信号,即来自比较环节的跟随误差信号,将表示位移量的电信号转化为机械位移。
常用的执行元件有直流宽调速电动机、交流电动机等。
执行元件是伺服系统中必不可少的一部分,驱动电路是随执行元件的不同而不同的。



