优化数控机床改造方案：伺服驱动系统的选择

1.在伺服驱动系统方案选择时要确定的内容

（1）确定伺服电动机 交流同步伺服进给电动机的主要参数有额定转矩、额定速度、转动惯量、径向受力以及过载能力等。在额定速度范围内，进给电动机的转矩变化非常小，可为恒定转矩，电动机具有非常好的动态特性。选择电动机时需根据具体的机械负载、传动比和传动速度，以确定伺服电动机的功率、转矩、转速等参数进行计算，并对计算结果进行验算，电动机与负载之间不仅要求转矩的匹配，还要求转动惯量的匹配，只有这样才能得到更好的动态特性；如果进给电动机与负载之间的惯量不匹配，将直接影响进给轴的加速特性，如果电动机的惯量选择过小，尽管转矩方面能够达到要求，但是进给轴的加速度可能满足不了，快速特性得不到保证，最终导致零件加工的精度降低和表面粗糙度值升高。因此必须结合实际工程经验选择合适的伺服电动机。

（2）根据伺服电动机的参数确定伺服系统的容量及型号 根据伺服电动机的参数确定伺服系统的容量（电流）时，应考虑电动机起停时的过载能力。

（3）依据数控电气系统闭环或半闭环的控制方式选择测量系统 测量装置的位置信号反馈到数控装置、速度信号反馈到伺服驱动装置，测量装置输出的电信号有频率和电压的特征，这两个特征参数要与相应的接口匹配，否则会造成系统运行不正常或精度变差。

（4）伺服系统与数控系统接口的匹配 伺服驱动装置是数控装置与伺服电动机之间的驱动连接部件，伺服驱动是按照电动机的类型选取的，在考虑其运转性能与电动机匹配的同时，也要考虑其接口数据与数控装置相匹配。

2.在伺服驱动系统选择时常见的问题(https://www.xing528.com)

（1）电动机的计算方法欠精确 在改造中选择电动机时，进行简单计算后，若大致选一个性能参数远远大于要求的电动机，这会造成浪费；若凭着经验大约选一个电动机，这可能会出现选择的电动机性能不够，造成电动机运行不理想，加工精度低。选择伺服电动机时，应根据控制方式、机床负载特性等参数，经过计算，并进行验算进行选择。

（2）伺服系统的类型与电动机不匹配 不同的控制系统选择不同类型的电动机，一定要计算系统的传动比和传动速度等参数。驱动系统的精度要求决定了电动机的运行精度，因此伺服系统与电动机的类型选择要慎重。

（3）测量装置与数控系统伺服驱动系统接口信号参数不匹配 测量装置输出的电信号有频率和电压的特征，必须与数控装置的位置反馈的输入信号、伺服驱动装置的速度输入信号相匹配，根据实际要求选择系统的控制方式、闭环或半闭环，选择速度与位置检测元件，并正确设置接口参数。

（4）伺服驱动系统与数控系统接口不合适 伺服驱动装置是连接数控装置与伺服电动机之间的连接部件，在选择驱动装置时，驱动系统是按照电动机的类型选取的，同时也要考虑其接口数据与数控装置相匹配。要特别注意伺服系统的接口信号要与数控系统、伺服电动机、测量反馈装置相匹配。在改造时，应尽量选择同一厂家生产的数控系统、伺服系统、伺服电动机。