1 第四章、进给系统及主轴系统 4.1概述 数控机床的进给伺服系统的主要任务是接收数控系统发出的速度和位置信号，通过对信号进行功率放大、变换与调节等处理，最终控制伺服电机的力、速度和移动位置，通过机械传动机构驱动机床坐标轴，带动工作台及刀架，通过轴的联动使刀具相对工件产生各种复杂的机械运动。机床进给伺服系统由位置控制、速度控制、伺服电动机、检测部件以及机械传动机构五大部分组成。位置控制部分一般与数控装置集成在一起，因此，进给伺服系统主要指速度控制、伺服电动机和检测部件三部分，将速度控制部分称之为伺服单元或驱动器。从控制原理上伺服系统包括电流控制环、速度控制环和位置控制环三环控制的系统。电流环保证伺服系统的电流具有最佳动态响应，稳定电机的力矩，是三环结构的内环， 速度环和位置环完成对速度和位置的调节，使伺服按照控制系统的要求控制电机的速度和移动的位置。4.1.1伺服系统的特性 为了满足数控机床的系统控制要求，进给伺服系统一般要具备以下技术特性： （1） 高精度 为了保证零件加工质量和提高效率，要保证数控机床的定位精度和加工精度。因此，在位置控制中要求有高的定位精度；而在速度控制中，要求有高的调速精度、强的抗负载 扰 动的能 力，即 要求静 态和动态速降 尽 可 能 小 。 （2） 快 速响应 为了保证轮 廓 切 削 形 状 精度和加工表 面 粗 糙 度，除 了要求有较 高的定位精度外 ，还 要求系统有良 好 的快 速响应特性，即 要求跟 踪 指令 信号的响应要快，位置跟 踪 误 差 （位置跟 踪 精度）要小 。 （3） 宽 调速范 围 它 是指在额 定负载 时 电动机能 提供 的最高转 速与最低 转 速之比 。对于 一般的数控机床而言 ，要求进给伺服系统能 在0～ 24m/min下都 能 正 常 工作。 （4） 低 速大转 矩 根 据 机床低 速时 进行重 切 削 的加工特点 ，要求在低 速时 进给伺服系统有大的转 矩输 出。 4.1.2 伺服电机的特性：进给伺服系统的执 行元件－ － 伺服电动机也 应具备以下特性来 满足系统的要求： (1)电动机在整 个 转 速范 围 内都 能 平 滑 地 运转 ，转 矩波 动要小 ，特别 在低 速时 应仍 有平稳的速度而无 爬 行现 象 。 (2)电动机应有一定的过载 能 力，以满足低 速、大转 矩的要求。 (3)为了满足快 速响应的要求，电动机必 须 具有较 ...
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