流

(转矩)调节输出驱动信号驱动伺服电机转动，实现机床坐标轴运动，同时接受速度反馈

信号实施速度闭环控制。它也通过

PLC 与 CNC 通信，通报现时工作状态并接受 CNC 的控

制。

 

　　进给伺服系统速度调节器的正确调节是最重要的，应该在位置开环的条件下作最佳化
调节，既不过冲又要保持一定的硬特性。它受机床坐标轴机械特性的制约，一旦导轨和机械
传动链的状态发生变化，就需重调速度环调节器。

 

　　

(6)电器硬件电路随着 PLC 功能的不断强大，电器硬件电路主要任务是电源的生成与控

制电路、隔离继电器部分及各类执行电器

(继电器、接触器)，很少还有继电器逻辑电路的存

在。但是一些进口机床柜中还有使用自含一定逻辑控制的专用组合型继电器的情况，一旦这
类元件出现故障，除了更换之外，还可以将其去除而由

PLC 逻辑取而代之，但是这不仅需

要对该专用电器的工作原理有清楚的了解，还要对机床的

PLC 语言与程序深入掌握才行。 

　　

(7)机床(电器部分)包括所有的电动机、电磁阀、制动器、各种开关等。它们是实现机床各

种动作的执行者和机床各种现实状态的报告员。这里可能的主要故障多数属于电器件自身的
损坏和连接电线、电缆的脱开或断裂。

 

　　

(8)速度测量通常由集装于主轴和进给电动机中的测速机来完成。它将电动机实际转速

匹配成电压值送回伺服驱动系统作为速度反馈信号，与指令速度电压值相比较，从而实现
速度的精确控制。

 

　　这里应注意测速反馈电压的匹配联接，并且不要拆卸测速机。由此引起的速度失控多是
由于测速反馈线接反或者断线所致。

 

　　

(9)位置测量较早期的机床使用直线或圆形同步感应器或者旋转变压器，而现代机床多

采用光栅尺和数字脉冲编码器作为位置测量元件。它们对机床坐标轴在运行中的实际位置进
行直接或间接的测量，将测量值反馈到

CNC 并与指令位移相比较直至坐标轴到达指令位置，

从而实现对位置的精确控制。

 

　　位置环可能出现的故障多为硬件故障，例如位置测量元件受到污染，导线连接故障等。

 

　　

(10)外部设备一般指 PC 计算机、打印机等输出设备，多数不属于机床的基本配置。使用

中的主要问题与输入装置一样，是匹配问题。

 

　　

2.数控机床运动坐标的电气控制 　　数控机床一个运动坐标的电气控制由电流(转矩)

控制环、速度控制环和位置控制环串联组成。

 

　　

(1)电流环是为伺服电机提供转矩的电路。一般情况下它与电动机的匹配调节已由制造

者作好了或者指定了相应的匹配参数，其反馈信号也在伺服系统内联接完成，因此不需接
线与调整。

 

　　

(2)速度环是控制电动机转速亦即坐标轴运行速度的电路。速度调节器是比例积分(PI)调

节器，其

P、I 调整值完全取决于所驱动坐标轴的负载大小和机械传动系统(导轨、传动机构)

的传动刚度与传动间隙等机械特性，一旦这些特性发生明显变化时，首先需要对机械传动
系统进行修复工作，然后重新调整速度环

PI 调节器。 

　　速度环的最佳调节是在位置环开环的条件下才能完成的，这对于水平运动的坐标轴和
转动坐标轴较容易进行，而对于垂向运动坐标轴则位置开环时会自动下落而发生危险，可
以采取先摘下电动机空载调整，然后再装好电动机与位置环一起调整或者直接带位置环一
起调整，这时需要有一定的经验和细心。

 

　　速度环的反馈环节见前面

“速度测量”一节。 

　　

(3)位置环是控制各坐标轴按指令位置精确定位的控制环节。位置环将最终影响坐标轴

的位置精度及工作精度。这其中有两方面的工作：

 

　　一是位置测量元件的精度与

CNC 系统脉冲当量的匹配问题。测量元件单位移动距离发