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四象限运行等良好的技术性能,使其动、静态特性可与直流伺服系统
相媲美。同时可实现弱磁高速控制,拓宽了系统的调速范围,适应了
高性能伺服驱动的要求。

目前,在机床进给伺服中采用的主要是永磁同步交流伺服系统,

有三种类型:模拟形式、数字形式和软件形式。模拟伺服用途单一,只
接收模拟信号,位置控制通常由上位机实现;数字伺服可实现一机多
用,如做速度、力矩、位置控制,可接收模拟指令和脉冲指令,各种参
数均以数字方式设定,稳定性好,具有较丰富的自诊断、报警功能;
软件伺服是基于微处理器的全数字伺服系统,其将各种控制方式和不
同规格、功率的伺服电机的监控程序以软件实现。使用时可由用户设定
代码与相关的数据即自动进人工作状态。配有数字接口,改变工作方
式、更换电动机规格时,只需重设代码即可,故也称万能伺服。

交流伺服已占据了机床进给伺服的主导地位,并随着新技术的发

展而不断完善,具体体现在三方面:①系统功率驱动装置中的电力电
子器件不断向高频化方向发展,智能化功率模块得到普及与应用;②
基于微处理器嵌人式平台技术的成熟,将促进先进控制算法的应用;
③网络化制造模式的推广及现场总线技术的成熟,将使基于网络的伺
服控制成为可能。

4、直线伺服系统

直线伺服系统采用一种直接驱动方式(direct drive),与传统的

旋转传动方式相比,最大特点是取消了电动机到工作台间的一切机械

中间传动环节,即把机床进给传动链的长度缩短为零。这种 零传动
方式带来了旋转驱动方式无法达到的性能指标,如加速度可达
29.4m/s 以上,为传统驱动装置的 lO 一 2O 倍,进给速度是传统
的 4—5 倍。从电动机的工作原理来讲,直线电动机有直流、交流、步进、
永磁、电磁、同步和异步等多种方式;而从结构来讲,又有动圈式、动
铁式、平板型和圆筒型等形式。目前应用到数控机床上的主要有高精度
高频向小行程直线电动机与大推力长行程高精度直线电动机两类。

直线伺服是高速高精数控机床的理想驱动模式,受机床厂家重视,

技术发展迅速。2001 年欧洲机床展上,有几十家公司展出直线电动机
驱动的高速机床,快移速度达 100—120m/min,加速度 14.7 一
19.6m/s ,其中尤以德国 DMG 公司与 13 本 MAZAK 公司最具代