简述高速钻床的伺服控制与精度检测标准
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高速钻床步进伺服是一种用脉冲信号进行控制，并将脉冲信号转换成相应的角位移的控制系统。其角位移与脉冲数成正比，转速与脉冲频率成正比，通过改变脉冲频率可调节电动机的转速。如果停机后某些绕组仍保持通电状态，则系统还具有自锁能力。步进电动机每转一周都有固定的步数，如五百步、一千步、五万步等等，从理论上讲其步距误差不会累计。步进伺服结构简单，符合系统数字化发展需要，但精度差、能耗高、速度低，且其功率越大移动速度越低。特别是步进伺服易于失步，使其主要用于速度与精度要求不高的经济型高速钻床及旧设备改造。但近年发展起来的恒斩波驱动、PWM驱动、微步驱动、超微步驱动和混合伺服技术，使得步进电动机的高、低频特性得到了很大的提高，特别是随着智能超微步驱动技术的发展，将把步进伺服的性能提高到一个新的水平。 主轴伺服提供加工各类工件所需的切削功率，因此，只需完成主轴调速及正反转功能。但当要求高速钻床有螺纹加工、准停和恒线速加工等功能时，对主轴也提出了相应的位置控制要求，因此，要求其输出功率大，具有恒转矩段及恒功率段，有准停控制，主轴与进给联动。与进给伺服一样，主轴伺服经历了从普通三相异步电动机传动到直流主轴传动。随着微处理器技术和大功率晶体管技术的进展，现在又进入了交流主轴伺服系统的时代。
高速钻床运用伺服系统提高双轴高速钻床加工速率首先将工件通过夹具固定在位于高速钻床中心的工作台上。按下“运行”按钮后，舱门封闭，位于工作台两真个驱动电机通过滚珠丝杠将带有钻头的加工台高速推进至工件接近位，到达接近位后由控制器给出电气信号使钻头工作，然后按固有深孔加工循环进行加工。为防止相对的两钻头打刀，由控制器通过软件编程实现两驱动电机互锁功能。即先加工至接近中线某位置的驱动电机会发出信号锁住另外一边的驱动电机，使其进进“暂停”状态，待电机退回至稳定位置后解除原电气信号使另外一边的驱动电机继续完成其自身的加工动作。工件加工完成后，控制器给出相应电气信号打开舱门并且等待下次循环动作的“运行”开始。
现有定位精度的检测是在快速、定位的情况下测量的，对某些进给系统风度不太好的高速钻床，采用不同进给速度定位时，会得到不同的定位精度值。另外，定位精度的测定结果与环境温度和该坐标轴的工作状态有关，目前大部分高速钻床采用半闭环系统，位置检测元件大多安装在驱动电动机上，在1m行程内产生0.01~0.02mm的误差是不奇怪的。这是热伸长产生的误差，有些高速钻床便采用预拉伸（预紧）的方法来减少影响。
每个坐标轴的重复定位精度是反映该轴的基本精度指标，它反映了该轴运动精度的稳定性，不能设想精度差的高速钻床能稳定地用于生产。目前，由于数控系统功能越来越多，对每个坐喷射器标运动精度的系统误差如螺距积累误差、反向间隙误差等都可以进行系统补偿，只有随机误差没法补偿，而重复定位精度正是反映了进给驱动机构的综合随机误差，它无法用数控系统补偿来修正，当发现它超差时，只有对进给传动链进行精调修正。因此，如果允许对高速钻床进行选择，则应选择重复定位精度高的高速钻床为好。
高速钻床的测量方法是在回转工作台的一周内任选三个位置重复定位3次，分别在正、反方向转动下进行检测。所有读数值中与相应位置的理论值之差的较大值分度精度。如果是数控回转工作台，要以每30取一个测量点作为目标位置，分别对各目标位置从正、反两个方向进行5次快速定位，测出实际到达的位置与目标位置之差值，即位置偏差，再按GB10931-89规定的方法计算出标准偏差，各测量点的标准偏差中较大值的6倍，就是数控回转工作台的重复分度精度。 |
