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加工中心進給伺服系統(tǒng)是把數(shù)控信息轉(zhuǎn)化為加工中心進給運動，實現(xiàn)精準控制，是保證刀具相對于工件的精確的定位、高速或穩(wěn)定的切削加工的基礎(chǔ)。對交流伺服性能的總體要求是穩(wěn)定性好、精度高和響應(yīng)速度快，即:伺服電機在整個轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)均能平滑的運行，轉(zhuǎn)矩波動小，特別是在低速時轉(zhuǎn)矩穩(wěn)定而無爬行現(xiàn)象;伺服電機有一定的過載能力，在低速時可輸出大轉(zhuǎn)矩;為滿足快速性，伺服電機具有較小的轉(zhuǎn)動慣量和較大的堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩^M。

永磁交流同步伺服電機（PMSM)作為數(shù)控加工中心中伺服進給系統(tǒng)的執(zhí)丨r兒件，在其眾多參數(shù)中，轉(zhuǎn)矩:、轉(zhuǎn)速和輸出功率是影響伺服系統(tǒng)的機械特性、穩(wěn)定性、過載能力和動態(tài)響應(yīng)等特性的主要因素，直接關(guān)系到被加工工件¹ j刀具的定位或加工精度，即：[件的形狀和位置，以及工件的表面精度。

根據(jù)市場的不同需求，產(chǎn)品數(shù)控加工中心/裝備可服務(wù)不同行業(yè)，以及M “ f同檔次與要求。選擇性能優(yōu)良、工作可靠、性價比高，且與產(chǎn)品相匹配的伺服電機是生產(chǎn)企業(yè)的優(yōu)先考慮。

1測試系統(tǒng)

文獻[34]針對伺服電機性能參數(shù),特別是轉(zhuǎn)矩波動測試介紹了幾種測試方法，但均不大適合企業(yè)采用。為了快速、準確、直接的測試各種品牌的伺服電機性能，評價其與不同型號和和規(guī)格的數(shù)控加工中心/裝備的適配性，本文提出了一種企業(yè)生產(chǎn)數(shù)控加工中心/裝備時選擇適配的伺服電機的方法，并研究與開發(fā)了一種高性能的伺服電機轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速測試系統(tǒng)。使用該測試系統(tǒng)可以對不同品牌的伺服電機轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速性能測試、比較與適配性分析，為數(shù)控加工中心/裝備進給系統(tǒng)的伺服電機選配提供了依據(jù)。

1.1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計

測試系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示，主要由以下幾部分組成:扭矩、轉(zhuǎn)速和功率檢測采用S. HIMMELSTEIN公nj的MCRT 48002V相位差式扭矩傳感器和723系列的高精密數(shù)據(jù)分析儀;運動控制選用固高公司的GTS -800 - PV/PG - PCI 型運動控制卡; 上位機為 GUC400-ESV工控機;穩(wěn)壓電源模塊和負載裝置等。負載裝置是根據(jù)實際工作情況設(shè)計，被測伺服電機通過聯(lián)軸器、轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩傳感器，驅(qū)動加工中心進給系統(tǒng)的滾珠絲杠帶動工作臺運動，工作臺上可另加負荷可模擬實際工況。伺服電機性能測試由:①主機測試模塊。該測試模塊的功能是發(fā)送電機運動控制命令以及對采集的數(shù)據(jù)用專用測試軟件進行分析和顯示，并繪制實時轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速特性曲線、存儲實時數(shù)據(jù)、察看歷史數(shù)據(jù)等。②現(xiàn)場信號采集。測試現(xiàn)場由扭矩傳感器完成電機的轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速信號采集;③測試信號分析。選用的723系列多通道信號測量儀有三個通道，分別設(shè)置為轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速信號和功率信號通道,完成對測試信號調(diào)理、處理與分析等功能，可精確測量各種型號的伺服電機的轉(zhuǎn)矩/轉(zhuǎn)速，并分析其轉(zhuǎn)速/轉(zhuǎn)矩波動等特性。此外，該系統(tǒng)還可設(shè)計專用的軟件對數(shù)控加工中心的關(guān)鍵功能部件如滾珠絲杠和滾動導軌的運動精度、工作可靠性好平穩(wěn)性等進行測試、評估與適配性選擇。

1.2系統(tǒng)軟件

系統(tǒng)中軟件程序的功能主要包括伺服電機運動參數(shù)設(shè)置、轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)的實時采集、實時顯示、實時繪制參數(shù)曲線、數(shù)據(jù)保存、歷史數(shù)據(jù)的查詢等。測試系統(tǒng)程序總體設(shè)計如圖2所示。

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結(jié)束語：

永磁同步交流伺服電機（PMSM)及其伺服驅(qū)動系統(tǒng)對數(shù)控加工中心進給系統(tǒng)起至關(guān)重要的作用。本文提出了一種生產(chǎn)企業(yè)選擇適配的伺服電機的方法，并設(shè)計種模擬數(shù)控加工中心實際工況的伺服電機性能的測i式系統(tǒng)，該系統(tǒng)還可通過設(shè)計專用的軟件付數(shù)控加工中心勸能部件如滾珠絲杠絲杠、滾動導軌的運動砧度、I:作iif靠'丨1:和平穩(wěn)性等進行測試、評估與適配'1:選擇：

通過模擬實際工況，對不同品睥的電機進行測試，分祈¹ J客觀評價了伺服電機的整體性能，為企業(yè)生的+卜彳數(shù)控加工中心/裝備選擇適配伺服電機提供丫可靠客觀依據(jù)，有效提高了數(shù)控加工中心/裝備的性價比，為企業(yè)創(chuàng)造了較大的經(jīng)濟效益。