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驅(qū)動和主軸驅(qū)動決定了數(shù)控機(jī)床技術(shù)水平
進(jìn)給驅(qū)動和主軸驅(qū)動的特性與功能決定了數(shù)控機(jī)床技術(shù)水平。驅(qū)動電機(jī)作為機(jī)床運(yùn)動的動力源,是決定機(jī)床性能的關(guān)鍵。感應(yīng)式主軸電機(jī)的控制無一例外地采用磁場定向技術(shù)。該技術(shù)又分為間接磁場定向和直接磁場定向兩種實(shí)現(xiàn)方式,其中間接轉(zhuǎn)子磁場定向控制技術(shù)由于較易實(shí)現(xiàn)而被廣為應(yīng)用。它能提供較高的控制品質(zhì),但這種技術(shù)過分依賴于電機(jī)的參數(shù),當(dāng)參數(shù)變化時,控制性能將嚴(yán)重下降,遺憾的是,在電機(jī)運(yùn)行過程中,轉(zhuǎn)子時間常數(shù)可以在400% 的范圍內(nèi)變化,因此現(xiàn)代主軸控制器均采用辨識、估算和自整定技術(shù)對參數(shù)變化在線補(bǔ)償。這項(xiàng)技術(shù)另一個難題是隨著電機(jī)速度要求越來越高,在恒功率弱磁運(yùn)行時,轉(zhuǎn)子磁場發(fā)生變化,而滑差增益無法動態(tài)補(bǔ)償時,將引起磁通和轉(zhuǎn)矩的振蕩。近年來,隨著自適應(yīng)觀測器和Deatt-beat觀測器的應(yīng)用以及微處理器性能的提高,直接磁場定向控制技術(shù)在主軸驅(qū)動中有取代間接磁場定向之勢。
不同類型的機(jī)床對電機(jī)的性能特點(diǎn)有不同的要求,在選擇電機(jī)時應(yīng)考慮機(jī)床類型加工情況和電機(jī)特性進(jìn)行選擇。M系列伺服電機(jī)的優(yōu)點(diǎn)數(shù)控錐齒輪銑齒機(jī)zui大加工模數(shù)為是一種小模數(shù)的齒輪精密加工機(jī)床。該機(jī)床要求其驅(qū)動電機(jī)必須具有精度高響應(yīng)快調(diào)整范圍寬等特點(diǎn)。由于M系列伺服電機(jī)具有以下優(yōu)點(diǎn),適用于中小型精密機(jī)床的進(jìn)給驅(qū)動。行特性平穩(wěn)整體形磁極的使用使得轉(zhuǎn)矩波動降到極限,再加上對電流的控制和脈沖反饋控制,保證了電機(jī)運(yùn)行的平滑穩(wěn)定。加減速特性出色特殊形狀的電機(jī)轉(zhuǎn)子具有較小的體積和較輕的重量,卻能產(chǎn)生較大的輸出轉(zhuǎn)矩,因而具有出色的加減速特性。精度高高分辨率脈沖編碼器或幾的使用,保證了電機(jī)的高精度。調(diào)速范圍寬應(yīng)用的伺服軟件減小電機(jī)高速旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的熱量,使電機(jī)可以在很寬的范圍內(nèi)長時間連續(xù)運(yùn)行??煽匦院脩?yīng)用的伺服軟件保證即使在發(fā)生振動時都具有可控制性。防水性能好全封閉殼體防水連接器和*的整體定子密封,結(jié)構(gòu)緊湊應(yīng)用教鐵硼永磁材料,進(jìn)一步減少了伺服電機(jī)的尺寸和重量,使電機(jī)的結(jié)構(gòu)更加緊湊,為機(jī)床的設(shè)計(jì)提供了充足的空間。
隨著控制技術(shù)和電子技術(shù)的發(fā)展,交流伺服電機(jī)已達(dá)到直流伺服電機(jī)的控制性能,而且與伺服電機(jī)相比,伺服電機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡單堅(jiān)固耐用體積小重量輕沒有機(jī)械換向和無需多少維修等優(yōu)點(diǎn),越來越多地在數(shù)控機(jī)床工業(yè)機(jī)器人等行業(yè)得到應(yīng)用。
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