數(shù)控電火花穿孔機床上應用伺服控制的優(yōu)點分析

目前伺服系統(tǒng)在數(shù)控電火花穿孔機床行業(yè)領域的應用已經非常廣泛。作為電火花機床工具，尤其是數(shù)控電火花穿孔機機床的重要功能部件，伺服系統(tǒng)是影響系統(tǒng)加工性能的重要指標。隨著數(shù)控穿孔機床的發(fā)展，伺服控制系統(tǒng)在機床行業(yè)的應用也不斷完善。

    數(shù)控電火花穿孔機機床由CNC控制器，伺服驅動及電機、電器柜和數(shù)控電火花機床的機架四部分組成。其工作原理是：通過CNC內配置的專用編程軟件，將加工零件的的軌跡用坐標的方式表達出來，把這些信息轉化成能使驅動伺服電機的帶有功率的信號(脈沖串)，控制伺服電機帶動相應軸來實現(xiàn)運動軌跡。加工時主軸帶動電極在伺服系統(tǒng)控制下作伺服進給，在電極與工件之間產生脈沖高頻放電，有控制地蝕除工件，即可加工出相應的工件。

    在數(shù)控電火花穿孔機機床上，伺服調控系統(tǒng)是其不可缺少的一部分。其任務是把數(shù)控信息轉化為機床進給運動，從而實現(xiàn)精準控制。由于數(shù)控電火花機床對產品加工時要求高，所以采用的伺服控制系統(tǒng)十分關鍵。

    目前在數(shù)控電火花機床上使用的伺服控制系統(tǒng)，其優(yōu)點主要有：精度高，伺服系統(tǒng)的精度是指輸出量能復現(xiàn)輸入量的精確程度。包括定位精度和輪廓加工精度；穩(wěn)定性好，穩(wěn)定是指系統(tǒng)在給定輸入或外界干擾作用下，能在短暫的調節(jié)過程后，達到新的或者恢復到原來的平衡狀態(tài)。直接影響數(shù)控加工的精度和表面粗糙度；快速響應，快速響應是伺服系統(tǒng)動態(tài)品質的重要指標，它反映了系統(tǒng)的跟蹤精度；調速范圍寬，其調速范圍可達0—30m/min；低速大轉矩，進給坐標的伺服控制屬于恒轉矩控制，在整個速度范圍內都要保持這個轉矩，主軸坐標的伺服控制在低速時為恒轉矩控制，能提供較大轉矩，在高速時為恒功率控制，具有足夠大的輸出功率。

    在數(shù)控電火花機床進給伺服中采用的主要是永磁同步交流伺服系統(tǒng)，有三種類型：模擬形式、數(shù)字形式和軟件形式。模擬伺服用途單一，只接收模擬信號，位置控制通常由上位機實現(xiàn)。數(shù)字伺服可實現(xiàn)一機多用，如做速度、力矩、位置控制�？山邮漳�擬指令和脈沖指令，各種參數(shù)均以數(shù)字方式設定，穩(wěn)定性好。具有較豐富的自診斷、報警功能。軟件伺服是基于微處理器的全數(shù)字伺服系統(tǒng)。其將各種控制方式和不同規(guī)格、功率的伺服電機的監(jiān)控程序以軟件實現(xiàn)。使用時可由用戶設定代碼與相關的數(shù)據(jù)即自動進入工作狀態(tài)。配有數(shù)字接口，改變工作方式、更換電動機規(guī)格時，只需重設代碼即可，故也稱萬能伺服。

    交流伺服已占據(jù)了數(shù)控電火花機床進給伺服的主導地位，并隨著新技術的發(fā)展而不斷完善，具體體現(xiàn)在三個方面。一是系統(tǒng)功率驅動裝置中的電力電子器件不斷向高頻化方向發(fā)展，智能化功率模塊得到普及與應用；二是基于微處理器嵌入式平臺技術的成熟，將促進先進控制算法的應用；三是網(wǎng)絡化制造模式的推廣及現(xiàn)場總線技術的成熟，將使基于網(wǎng)絡的伺服控制成為可能。

    目前在機床行業(yè)，國內外眾多廠商都有該行業(yè)的伺服產品，其中國外的西門子、博世力士樂，國內的東能、匯川、臺達等產品在市場表現(xiàn)較好。

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