伺服系統(tǒng)是數(shù)控機(jī)床的重要組成部分，是連接數(shù)控裝置(計(jì)算機(jī))和機(jī)床之間的關(guān)鍵橋梁，伺服系統(tǒng)的性能在很大程度上決定了數(shù)控機(jī)床的性能，如數(shù)控機(jī)床的定位精度、跟蹤精度、最高移動(dòng)速度等重要指標(biāo)。建議我們先來(lái)學(xué)習(xí)一些基礎(chǔ)概念，再學(xué)習(xí)各種進(jìn)給伺服系統(tǒng)的控制方式。深刻理解掌握這部分知識(shí)，會(huì)對(duì)更好的學(xué)習(xí)后面的數(shù)控加工工藝有一定的幫助。
1、進(jìn)給伺服系統(tǒng)
1）組成
進(jìn)給伺服系統(tǒng)是以機(jī)床移動(dòng)部件（如工作臺(tái)）的位置和速度作為控制量的自動(dòng)控制系統(tǒng)，通常由伺服驅(qū)動(dòng)裝置、伺服電機(jī)、機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)及執(zhí)行部件組成。 見(jiàn)圖1所示。
圖1 伺服系統(tǒng)的組成
2) 作用
接受數(shù)控裝置發(fā)出的進(jìn)給速度和位移指令信號(hào)，由伺服驅(qū)動(dòng)裝置作一定的轉(zhuǎn)換和放大后，經(jīng)伺服電機(jī)（直流、交流伺服電機(jī)、功率步進(jìn)電機(jī)等）和機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，驅(qū)動(dòng)機(jī)床的工作臺(tái)等執(zhí)行部件實(shí)現(xiàn)工作進(jìn)給或快速運(yùn)動(dòng)。
3) 基本技術(shù)要求
1）精度高
2）穩(wěn)定性好
3）快速響應(yīng)
4）調(diào)速范圍寬
4) 分類
☆步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)
☆直流伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)：永磁直流伺服電動(dòng)機(jī)
☆交流伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)：永磁交流伺服電動(dòng)機(jī)
2、開(kāi)環(huán)控制伺服系統(tǒng)
開(kāi)環(huán)進(jìn)給伺服系統(tǒng)是數(shù)控機(jī)床中最簡(jiǎn)單的伺服系統(tǒng)，執(zhí)行元件一般為步進(jìn)電機(jī)，其控制原理如圖2所示。
圖2 開(kāi)環(huán)控制數(shù)控機(jī)床 圖3 半閉環(huán)控制數(shù)控機(jī)床
3、半閉環(huán)控制伺服系統(tǒng)
采用旋轉(zhuǎn)型角度測(cè)量元件（脈沖編碼器、旋轉(zhuǎn)變壓器、圓感應(yīng)同步器等）和直流伺服電動(dòng)機(jī)按照反饋控制原理構(gòu)成的位置伺服系統(tǒng)，其控制原理見(jiàn)圖33所示。
4、閉環(huán)控制伺服系統(tǒng)
其控制原理見(jiàn)圖4。
圖4 閉環(huán)控制數(shù)控機(jī)床
進(jìn)給伺服系統(tǒng)是數(shù)控系統(tǒng)主要的子系統(tǒng)。如果說(shuō)CNC裝置是數(shù)控系統(tǒng)的“大腦”，是發(fā)布“命令”的“指揮所”，那么進(jìn)給伺服系統(tǒng)則是數(shù)控系統(tǒng)的“四肢”，是一種“執(zhí)行機(jī)構(gòu)”。它忠實(shí)地執(zhí)行由CNC裝置發(fā)來(lái)的運(yùn)動(dòng)命令，精確控制執(zhí)行部件的運(yùn)動(dòng)方向，進(jìn)給速度與位移量。
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