富士伺服在數(shù)控機(jī)床的應(yīng)用
? ??數(shù)控機(jī)床是以數(shù)字化制造技術(shù)為核心的機(jī)電一體化機(jī)床，通常由控制系統(tǒng)、伺服系統(tǒng)、檢測系統(tǒng)、機(jī)械傳動系統(tǒng)及其它輔助系統(tǒng)組成，大致上可分為數(shù)控車床、數(shù)控銑床、加工中心等16大種類。在新頒布的國家“十二五”規(guī)劃中，明確提出將重點(diǎn)發(fā)展高端裝備制造業(yè)的信息化、自動化、智能化水平，而這顯然離不開精密機(jī)床行業(yè)的有力支持。據(jù)專業(yè)人士分析，預(yù)計未來五年內(nèi)中國機(jī)床行業(yè)的復(fù)合增長率約為25-30%，其中，中高端數(shù)控機(jī)床將成為增長的主力。
? ? 對精度、速度、功率等的控制能力指標(biāo)是機(jī)床產(chǎn)品的主要追求目標(biāo)。針對中國機(jī)床工具行業(yè)的數(shù)控技術(shù)與國際先進(jìn)水平相比仍相對落后的局面，究其根由，可以說，高品質(zhì)的功能配套部件發(fā)展緩慢是其中的主要原因之一，這些功能部件的性能直接影響到主機(jī)的整體技術(shù)水平，與數(shù)控機(jī)床產(chǎn)業(yè)的發(fā)展息息相關(guān)，當(dāng)中，也包括運(yùn)動控制的核心部件——富士伺服系統(tǒng)。目前，在數(shù)控機(jī)床行業(yè)的實際應(yīng)用中，交流伺服系統(tǒng)已明顯占據(jù)了一定的優(yōu)勢；而按照機(jī)床傳動機(jī)械的不同，又將應(yīng)用的伺服系統(tǒng)分為進(jìn)給伺服與主軸伺服兩類。
? ? 在主軸富士伺服驅(qū)動單元方面，由于需要提供加工各類工件所需的切削功率，因而要求其能夠滿足機(jī)床主軸調(diào)速范圍寬、低速大轉(zhuǎn)矩、動態(tài)響應(yīng)快等特性，同時還可配合cnc系統(tǒng)實現(xiàn)剛性攻絲、主軸速度控制、cs軸控制實時切換等高性能。而進(jìn)給伺服驅(qū)動單元以數(shù)控機(jī)床的各坐標(biāo)為控制對象，以產(chǎn)生機(jī)床的切削進(jìn)給運(yùn)動，因此，特別強(qiáng)調(diào)其對位置與速度控制的準(zhǔn)確性和快速性，且可靠性要高。
? ? 為了進(jìn)一步提高機(jī)床行業(yè)伺服驅(qū)動單元的控制性能，目前大量的數(shù)字處理技術(shù)被引入到該領(lǐng)域，一批廠商紛紛開發(fā)出全數(shù)字式交流伺服驅(qū)動單元。這類伺服驅(qū)動產(chǎn)品采用數(shù)字信號處理器（dsp）、cpld超大規(guī)模集成電路芯片，以及優(yōu)化的pid控制算法，實現(xiàn)了數(shù)字式控制，大幅提高了控制精度和響應(yīng)速度；此外，還運(yùn)用智能功率模塊（ipm），從而保障了整機(jī)的可靠性。
? ? 在機(jī)床行業(yè)所使用的電機(jī)上，目前主要包括步進(jìn)電機(jī)、伺服電機(jī)和混合式步進(jìn)電機(jī)等，高精密數(shù)控機(jī)床要求電機(jī)采用全封閉式結(jié)構(gòu)，搭配高速、高精度光電編碼器，與高性能驅(qū)動器配合作高精度速度和位置控制，穩(wěn)定可靠、振動小、噪聲低。
? ? 伴隨著國內(nèi)數(shù)控機(jī)床行業(yè)的快速發(fā)展，高速度、亞微米精加工時代已經(jīng)來臨， 例如，在ipone、ipad、led tv等消費(fèi)性電子、信息和光電產(chǎn)業(yè)中，由于3c產(chǎn)品多樣化而快速生產(chǎn)的特點(diǎn)，使得精密小型快速加工需求攀升，高速切削機(jī)床的市場容量急劇增加。此外，數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)正引領(lǐng)數(shù)控機(jī)床進(jìn)入一個嶄新的階段，“智能化制造”已不再只是一個夢想而已。面對數(shù)控機(jī)床行業(yè)最新的技術(shù)發(fā)展，使得伺服控制系統(tǒng)也亟待在各方面提升其性能指標(biāo)，其中，分布式串行伺服系統(tǒng)、高控制精度和穩(wěn)定性，以及降低電機(jī)的能耗，是目前整體伺服系統(tǒng)在技術(shù)研發(fā)上的主要趨勢。
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