(1)伺服電機控制技術的發展促進加工技術的高速高精化。伺服電機作為驅動器件逐漸被數控系統應用于80年代以來。交流伺服電機是無刷結構,幾乎不需要維修,體積比較小,有利于轉速和功率的提高。目前,直流伺服系統已在很大范圍內取代。交流伺服替代直流伺服,軟件控制替代硬件控制已成為當代數控系統伺服技術的發展趨勢。因此,交流數字驅動系統應用于數控機床伺服進給和主軸裝置。數控系統的計算速度大大提高,采樣時間大大降低,隨著微處理器和全數字交流伺服系統的發展。伺服系統的性能大大提高,硬件伺服控制變成軟件伺服控制后。例如osp-u10/u100網絡數控系統的伺服控制環是一個高性能的伺服控制網絡,它分散配置各種伺服裝置和部件進行自律控制,網絡連接,進一步發揮其對機床的控制能力和通信速度。這些技術的發展,大大促進了高精度高速加工技術的發展,提高了伺服系統的性能,提高了可靠性,便于調試,提高了柔性。
此外,先進傳感器檢測技術的發展也大大提高了交流電機調速系統的動態響應性能和定位精度。交流伺服電機調速系統一般選用無刷旋轉變壓器,混合光電編碼器和絕對值編碼器為位置,速度傳感器,其傳感器不足1μs響應時間。伺服電機本身也在向高速方向發展,與上述高速編碼器合作實現60m/min甚至100m/min快速進給和1g加速度。為了確保電機在高速公路上旋轉更加平滑,提高電機的磁路設計,并配合高速數字伺服軟件,即使電機在1以下,也可以確保μm在沒有爬行的情況下轉動也顯得平滑。
(2)直接驅動進給技術的交流直線伺服電機已經成熟。有進給驅動的數控機床。“精密高速滾珠絲杠旋轉伺服電機”和“直接驅動直線電機”兩種類型。目前應用廣泛,因為傳統的滾珠絲杠工藝成熟加工精度高,實現高速化的成本相對較低。高速加工機床的最大移動速度為90,由珠絲杠驅動m/min,加速度1.5g。但而,滾珠絲杠是一種機械傳動。機械元件之間存在彈性變形、摩擦和反向間隙,相應地會導致運動滯后和非線性誤差,因此很難進一步提高滾珠絲杠的副運動速度和加速度。直線電機直接驅動進給驅動方式應用于90年代以來高速高精度的大型加工機床。它具有剛度高、速度范圍寬、加速特性好、運動慣量小、動態響應性能好、運行平穩、位置精度高等優點。而直線電機直接驅動,不需要中間機械傳動,減少了機械磨損和傳動誤差,減少了維護工作。與滾珠絲杠傳動相比,直線電機的直接驅動速度提高了30倍,加速度提高了10倍,最高可達10倍g,最高響應頻率為1000,剛度提高7倍hz,發展空間也比較大。目前,兩種驅動方式在高速高精加工機床領域仍然存在相當長的時間,但從發展趨勢來看,直線電機驅動的比例會越來越大。在高速高精加工機床上,直線電機驅動的應用已經進入加速增長期。