數控機床伺服驅動系統是指以機床運動部件(如工作臺、動力頭等,本書僅以工作臺為例)的位置和速度為控制量的自動控制系統,也稱為拖動系統。在數控機床上,伺服驅動系統接收插補裝置或插補軟件產生的進給脈沖指令,經過一定的信號變換和電壓、功率放大后,將其轉換為機床工作臺相對于刀具的運動。目前,這主要是通過控制進給驅動元件來實現的,如交流和直流伺服電機或步進電機
作為進給驅動和執行器來實現刀具和工件之間的運動,數控機床的伺服驅動系統是數控機床的重要組成部分。它在很大程度上決定著數控機床的性能。例如,數控機床的高運動速度、跟蹤精度和定位精度等一系列重要指標都取決于伺服驅動系統的性能。因此,隨著數控機床的發展,高性能伺服驅動系統的研究與開發一直是現代數控機床的關鍵技術之一。數控機床伺服驅動系統的主要性能要求如下:
(1)高位移精度。伺服系統的位移精度是指進給機床工作臺的指令脈沖所需的位移與伺服系統轉換的工作臺實際位移之間的一致性。誤差越小,伺服系統的位移精度越高。目前,高精度數控機床伺服系統的位移精度在整個μm范圍內可達±5。通常,當插補器或計算機的插補軟件發出進給脈沖指令時,伺服系統將其轉換為機床工作臺的相應位移。我們稱這種位移為機床的脈沖當量。普通機床的脈沖當量為0.01~0.005mm脈沖,高精度數控機床的脈沖當量可達0.001mm脈沖。脈沖當量越小,機床的位移精度越高
(2)以下誤差應較小。也就是說,伺服系統的速度響應應該很快
(3)伺服系統的工作穩定性良好。應具有較強的抗干擾能力,以確保均勻穩定的進給速度,從而可以加工低粗糙度的零件等。