数控车床交流伺服系统及应用

　　位置控制是伺服系统的重要组成部分．是保证位置控制精度的重要环节。按位置反馈和比较方式不同可分为以下4种。

　　(1)相位伺服驱动系统

　　图4为相位伺服驱动框图，相位伺服驱动系统利用相位比较的原理进行工作。位置检测采取相位方式，指令信号和反馈信号都变成某个载波的相位，通过两者相位的比较，来获得实际位置与指令位置的偏差。

图4相位伺服驱动系统框图

　　(2)幅值伺服驱动系统

　　图5幅值伺服驱动系统框图。幅值伺服驱动系统所用的位置检测元件工作在幅值工作方式．它利用位置检测信号的幅值大小反映机械位移的数值。并以此作为位置反馈信号与指令信号进行比较构成的闭环控制系统。

图5幅值伺服驱动系统框图 

　　(3)脉冲(数字)比较伺服驱动系统

　　该系统是采用脉冲(或数字)比较构成位置闭环控制。它是将数控装置发出的指令信号与检测装置测得的反馈信号进行比较。产生位置误差，以达到闭环控制。如图6所示。

图6脉冲比较伺服驱动系统

　　(4)全数字伺服驱动系统的特点

　　①采用现代控制理论，通过计算机软件实现最佳最优控制。

　　②数字伺服驱动系统是一种离散系统，它是由采样器和保持器2个基本环节组成。离散系统的校正环节的PID控制可南软件实现。由位置、速度和电流构成的三环反馈实现全部数字化．由计算机处理。

　　③数字伺服驱动系统具有较高的动、静态精度。采用新的控制方法：前馈控制；预测控制；学习控制。

3 数控车床伺服电路

　　CK160数控车床配备FANUC全数字交流伺服系统。如图7，其中K1一K1为交流接触器；K1-TCl为变压器：K1-QM1为动力电源保护开关；K1-A1、A2为伺服单元；K1-M1、M2为伺服电动机；M1-K2为急停继电器，当按下急停按钮或X轴、Z轴超程时，断开伺服电路。

图7数控车床伺服电路图 

　　CNC将位置、速度控制指令以数字量的形式输出至数字伺服系统，数字伺服驱动单元本身具有位置反馈和位置控制功能。CNC和数字伺服驱动单元采用串行通信的方式，减少了连接电缆，便于机床安装的维护，提高了系统的可靠性。FANUC全数字交流伺服系统，采用了许多新的控制技术的改进伺服性能的措施，控制精度和品质大大提高。

4 结语

　　伺服系统是影响加工性能的重要组成部分。伺服系统动态与静态特性的提高。可以提高数控加工系统的控制精度。近年来发展了多种伺服驱动技术，随着超精密加工、超高速切削、超精密加工、网络制造等先进制造技术的发展，具有网络接口的全数字伺服系统将成为数控机床行业关注的热点。数控机床的技术水平高低及其在金属切削加工机床产量和总拥有量的百分比，是衡量一个国家国民经济发展和工业制造整体水平的重要标志之一。