数控机床的伺服系统按其用途和功能分为进给驱动系统和主轴驱动系统;按其控制原理和有无位置检测反馈环节分为开环系统、闭环系统和半闭环系统;按驱动执行元件的动作原理分为电液伺服系统和电气伺服系统。电气伺服驱动系统又分为直流伺服系统和交流伺服系统。

1.进给驱动与主轴驱动

进给驱动用于数控机床工作台或刀架坐标的控制系统,控制机床各坐标轴的切削进给运动,并提供切削过程所需的转矩。主轴驱动控制机床主轴的旋转运动,为机床主轴提供驱动功率和所需的切削力。通常,对于进给驱动系统,主要关心它的转矩大小、调节范围的大小和调节精度的高低,以及动态响应速度的快慢。对于主轴驱动系统,主要关心其是否具有足够的功率、宽的恒功率调节范围及速度调节范围。

2.直流伺服驱动与交流伺服驱动(www.daowen.com)

20世纪70年代和80年代初,数控机床大多采用直流伺服驱动。直流大惯量伺服电动机具有良好的宽调速性能。其输出转矩大,过载能力强,而且,由于电动机惯量与机床传动部件的惯量相当,构成闭环后易于调整。而直流中小惯量伺服电动机及其大功率晶体管脉宽调制驱动装置,比较适应数控机床对频繁启动、制动,以及快速定位、切削的要求。但直流电动机一个最大的特点是具有电刷和机械换向器,这限制了它向大容量、高电压、高速度方向发展,使其应用受到限制。

进入20世纪80年代,在电动机控制领域交流电动机调速技术取得了突破性进展,交流伺服驱动系统大举进入电气传动调速控制的各个领域。交流伺服驱动系统的最大优点是交流电动机容易维修,制造简单,易于向大容量、高速度方向发展,适合于在较恶劣的环境中使用。同时,从减少伺服驱动系统外形尺寸和提高可靠性角度来看,采用交流电动机比直流电动机将更合理。