機(jī)床伺服系統(tǒng)是連接數(shù)控系統(tǒng)(CNC)和數(shù)控機(jī)床(主機(jī))的關(guān)鍵部分,它接受來自數(shù)控系統(tǒng)的指令,經(jīng)過放大和轉(zhuǎn)換,驅(qū)動(dòng)數(shù)控機(jī)床上的執(zhí)行件(工作臺(tái)或刀架)實(shí)現(xiàn)預(yù)期的運(yùn)動(dòng),并將運(yùn)動(dòng)結(jié)果反饋與輸入指令相比較,直至與輸入指令之差為軍,使機(jī)床精確地運(yùn)動(dòng)到所要求的位置。伺服系統(tǒng)的性能直接關(guān)系到數(shù)控機(jī)床執(zhí)行件的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)特性、工作精度、負(fù)載能力、響應(yīng)快慢和穩(wěn)定程度等。所以,至今伺服系統(tǒng)仍被看做是一個(gè)獨(dú)立部分,與數(shù)控系統(tǒng)和機(jī)床本體并列為數(shù)控機(jī)床的三大組成部分。
機(jī)床伺服系統(tǒng)一般由驅(qū)動(dòng)控制單元、驅(qū)動(dòng)元件、機(jī)械傳動(dòng)部件、執(zhí)行件和檢測(cè)反饋環(huán)節(jié)等組成。機(jī)床驅(qū)動(dòng)控制單元和驅(qū)動(dòng)元件組成伺眼驅(qū)動(dòng)系:機(jī)械傳動(dòng)部件和執(zhí)行件組成機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)系。 目前在數(shù)控機(jī)床上,已經(jīng)很少采用液壓伺服系統(tǒng),驅(qū)動(dòng)元件主要是各種電動(dòng)機(jī),在小型和經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床上還使用步進(jìn)電動(dòng)機(jī);中高檔數(shù)控機(jī)床幾乎都采用直流伺服電動(dòng)機(jī)、交流伺服電動(dòng)機(jī)。全數(shù)字交流伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)己得到廣泛應(yīng)用。
機(jī)床伺服系統(tǒng)是—種反饋控制系統(tǒng), 以指令脈沖為輸入給定值, 與輸出量進(jìn)行比較,利用其偏差值對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié),以消除偏差,使輸出量緊密跟蹤給定值。所以伺服系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)來源于偏差信號(hào),必須具有負(fù)反饋回路,始終處于過渡過程狀態(tài),而在運(yùn)動(dòng)過程中實(shí)現(xiàn)力的放大,伺服系統(tǒng)必須有—個(gè)不斷輸入能量的能源。外加負(fù)載可以視為系統(tǒng)的擾動(dòng)輸入。
基于機(jī)床伺服系統(tǒng)的工作原理,除要求它具備良好的靜態(tài)特性外,還應(yīng)具備優(yōu)良的動(dòng)態(tài)特性:伺服系統(tǒng)除滿足運(yùn)動(dòng)要求外,還應(yīng)有良好的動(dòng)力學(xué)特性。對(duì)其負(fù)載特性也應(yīng)給予足夠的重視。