目前常用的伺服電機(jī)是交流伺服電機(jī),在電機(jī)的軸端裝有光電編碼器,通過檢測轉(zhuǎn)子角度用以變頻控制。從最低轉(zhuǎn)速到最高轉(zhuǎn)速,伺服電機(jī)都能平滑運轉(zhuǎn),轉(zhuǎn)矩波動小。伺服電機(jī)有較長的過載能力,有較小的轉(zhuǎn)動慣量和大的堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩。伺服電機(jī)有很小的啟動頻率,能很快從最低轉(zhuǎn)速加速到額定轉(zhuǎn)速。
數(shù)控系統(tǒng)控制軸的數(shù)量也是選擇的關(guān)鍵。控制軸可分為直線進(jìn)給軸和旋轉(zhuǎn)軸,按控制軸的數(shù)量可分為兩軸聯(lián)動、三軸聯(lián)動、多軸聯(lián)動等。控制軸的數(shù)量越多,機(jī)床所能加工的形狀越復(fù)雜,但其成本就越高。目前車床一般用兩個直線移動軸聯(lián)動,有時會附加一個直線移動軸或旋轉(zhuǎn)軸。銑床一般用三個直線移動軸聯(lián)動,有時會附加一個直線移動軸或旋轉(zhuǎn)軸。高檔的系統(tǒng)則聯(lián)動的軸更多,代表機(jī)床制造業(yè)最高境界的是五軸聯(lián)動數(shù)控機(jī)床系統(tǒng),其中三個軸為直線移動軸,兩個旋轉(zhuǎn)軸,五軸聯(lián)動時可加工出復(fù)雜的空間曲面。當(dāng)然這需要高檔的數(shù)控系統(tǒng)、伺服系統(tǒng)以及軟件的支持,對機(jī)床的要求也極高。 控制軸越多,數(shù)控系統(tǒng)的價格成幾何級數(shù)增長。因此,在選擇數(shù)控系統(tǒng)時,要根據(jù)機(jī)床本身的運動軸進(jìn)行選擇,多余的控制軸并不能提高機(jī)床的控制精度,反而增加了數(shù)控系統(tǒng)的成本。
攻螺紋是數(shù)控機(jī)床的一項常用功能,到底采用什么方式是一個值得考慮的問題。剛性攻螺紋功能必須采用伺服電機(jī)驅(qū)動主軸,不僅要求在主軸上增加一個位置傳感器,而且對主軸傳動機(jī)構(gòu)的間隙和慣量都有嚴(yán)格地要求,電氣設(shè)計和調(diào)整也有一定的工作量,所以這個功能的成本是不能忽略的。對用戶來說,如果可以通過采用彈性縮卡頭進(jìn)行柔性攻螺紋,或者機(jī)床本身的轉(zhuǎn)速并不高時,就不必選用剛性攻螺紋功能。