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机床行业中伺服产品的应用

机床是将金属毛坯加工成机器零件的机器,其所担负的加工工作量占机

器总制造工作量的一半左右,在零件的加工工作中占有非常重要的作用。目前
市面上机床加工机械零件的方法很多,如切削、铸造、焊接、冲压、挤压等,只
要是生产较高精度的零件,一半以上的工艺都会用到机床进行加工处理。

机床种类很多,一般分为普通机、精密机床、高精度机床、数控机床等。不

过大多由以下几个部件组成:支承部件、变速机构、进给机构、刀架刀库、控制
和操纵系统、润滑系统、冷却系统等。在控制与操作系统中,伺服控制一般应用
较多。

在铣床上的应用
当前,许多伺服产品不仅具有低速大力矩输出、零速力矩保持、调速精度

高等伺服系统的优良性能,还具有 PLC 功能,可连接手摇脉冲发生器实现微
量调速进给及对刀功能,因此非常适合在强力龙门铣床的进给轴上做单轴控
制。 

机床的 X、Y、Z、W、V 轴分别由五台伺服控制器控制,由各自的电位器控

制发出模拟电压控制各轴的进给速度。机床的手动脉冲发生器,通过轴选通信
号分别接到五台伺服控制器外部信号输入口,控制各轴的进给和定位。 

在铣床上,通过应用伺服控制器的接口编程可实现对电机的各种复杂控

制,同时在 PLC 程序中加人了电机掉电延时程序,可保证在抱闸完全闭合后
电机再掉电,解决了 z 轴的下坠问题;此外,横梁下降时,由于两根丝杠的
不平衡导致横梁倾斜问题,这就需要横梁反向运行一段距离纠正横梁的倾斜,
因此在程序里加入了使横梁下降停止时都自动向上走一定位距离再停止的功
能,这样就解决横梁的反向间隙问题。 

通过使用伺服系统,可提升强力龙门铣的整体档次,且它线路简单,操

作方便,系统的可靠性高,功能强,在精度,修改与维修方便,经济效益显
著,目前大多数铣床上都采用伺服控制。 

在数控机床上的应用 
卧式数控机床由 CNC 控制器,伺服驱动及电机、电器柜和数控机床的机

架四部分组成。其工作原理是:通过 CNC 内配置的专用编程软件,将加工零
件的的轨迹用坐标的方式表达出来,把这些信息转化成能使驱

伺服电机

带有功率的信号(脉冲串),控制伺服电机带动相应轴来实现运动轨迹。同时,
刀架上配有数控车刀,通过按加工材质配置相应的刀具,对固定于主轴上的
加工材料进行切削,即可加工出相应的工件。

在数控机床上,伺服调控系统是其不可缺少的一部分。其任务是把数控信

息转化为机床进给运动,从而实现精准控制。由于数控机床对产品加工时要求

  

高,所以采用的伺服控制系统十分关键。

  目前在数控机床上使用的伺服控制系统,其优点主要有:精度高,

伺服系统的精度是指输出量能复现输入量的精确程度。包括定位精度和轮廓加
工精度;稳定性好,稳定是指系统在给定输入或外界干扰作用下,能在短暂
的调节过程后,达到新的或者恢复到原来的平衡状态。直接影响数控加工的精
度和表面粗糙度;快速响应,快速响应是伺服系统动态品质的重要指标,它
反映了系统的跟踪精度;调速范围宽,其调速范围可达 0—30m/min;低速