加工出现错位，不能只怪“步进”系统
先看看图中的问题，相信做加工的同学，尤其是木雕或者石雕的同学都遇到过，很多人都会怪罪于这样的原因是因为机床为步进系统导致的，其实我只能说，各位还是太年轻了，一台合格的步进系统机床哪怕出现丢步现象，也不会出现这么不堪的错位效果，很多年前的各种cnc机床都是步进的，也一样可以完成高精度的模具加工，现在的便宜机床根本无视电磁屏蔽，打开控制柜就能看到走线混乱，导轨和丝杆的装配精度也不高，各种原因掺杂，怎么能不出问题呢。
做工一流(liu)的控制柜内(nei)部(bu)布局
我们今天简单的说步进和伺服两者的区别：
步进与(yu)伺(si)(si)服都可以实(shi)现位置控制(zhi)，只(zhi)是步进驱(qu)(qu)动(dong)系(xi)(xi)统是一种开环控制(zhi)系(xi)(xi)统，而且步进电机自(zi)身(shen)特(te)点(dian)(dian)，主要工(gong)作(zuo)在(zai)中低领域(yu)，步进驱(qu)(qu)动(dong)系(xi)(xi)统最大(da)优点(dian)(dian)，性价比(bi)高只(zhi)有(you)伺(si)(si)服的(de)(de)1/3左(zuo)右(you)，而且在(zai)中低速应(ying)用(yong)领域(yu)具有(you)输出(chu)(chu)力矩(ju)大(da)的(de)(de)特(te)点(dian)(dian)。而伺(si)(si)服是闭(bi)环控制(zhi)系(xi)(xi)统，具有(you)高速特(te)性，电机可以额定转速条件下(xia)输出(chu)(chu)额定力矩(ju)，在(zai)加(jia)减速时还可以短时3倍过载，同时具有(you)精度高的(de)(de)特(te)点(dian)(dian)，但成本(ben)高。对于(yu)很多自(zi)动(dong)化设备因自(zi)身(shen)结构和工(gong)作(zuo)特(te)性，本(ben)身(shen)加(jia)工(gong)速度并不高，则采用(yong)步进驱(qu)(qu)动(dong)系(xi)(xi)统更(geng)具有(you)优势。
很多采用(yong)(yong)步进驱(qu)动的低端设(she)备，说白了(le)就(jiu)是一分钱一分货，除了(le)使(shi)用(yong)(yong)盗版控(kong)制卡，同(tong)时会在(zai)(zai)控(kong)制柜上节约(yue)成(cheng)本，走线(xian)布线(xian)上面(mian)(mian)存在(zai)(zai)随意操作(zuo)，也会导致电(dian)磁干扰(rao)，形(xing)成(cheng)步进设(she)备常见的丢(diu)(diu)步问(wen)题，丢(diu)(diu)步问(wen)题通常不(bu)会有严(yan)重错误(wu)(wu)，但是由于控(kong)制设(she)备的不(bu)稳定，导致的连续丢(diu)(diu)步会在(zai)(zai)加工(gong)材料表面(mian)(mian)形(xing)成(cheng)以下错误(wu)(wu)：
XY轴丢步(bu)-加(jia)工当中水(shui)平方向上前后左右出现偏移(yi)，导致(zhi)出现类(lei)似(si)第(di)一张图的位移(yi)错误
Z轴丢步-会(hui)导(dao)致加(jia)工深度突然改变，越(yue)雕越(yue)深，或者越(yue)雕越(yue)浅
下面我们讨论一下两者的原理(li)
伺服电机(ji)与步(bu)进电机(ji)的工(gong)作原理和区(qu)别
要(yao)了(le)(le)解两者的(de)区别(bie)，我(wo)们(men)需要(yao)先对每(mei)一个对象都要(yao)深入(ru)了(le)(le)解一 下。首先了解一下工作原(yuan)理(li)：
步进电(dian)机(ji)(ji)的工作原理是一种将电(dian)脉(mai)冲转(zhuan)化为角位移(yi)的执行(xing)机(ji)(ji)构。当步进驱(qu)动(dong)器接(jie)收到一个脉(mai)冲信号
,
就驱动步(bu)进电机按设定的方向(xiang)转动一(yi)个固(gu)定的角度，它(ta)的旋转是以(yi)固(gu)定的角度一(yi)步(bu)
-
一步运行的(de)。可以通过(guo)控(kong)制(zhi)发出脉(mai)冲个(ge)数(shu)来(lai)控(kong)制(zhi)角(jiao)位移量，从而(er)达到控(kong)制(zhi)位移的(de)目的(de)；同(tong)时(shi)可以通过(guo)控(kong)制(zhi)脉(mai)冲频率来(lai)控(kong)制(zhi)电机转动的(de)速度(du)和(he)加速度(du)，从而(er)达到调速的(de)目的(de)
而伺服电机内部的(de)转 子是(shi)永磁(ci)铁，驱(qu)动(dong)器控制的(de)
U/V/W
三(san)相电形成电磁(ci)场(chang)，转子(zi)在此磁(ci)场(chang)的作用(yong)下(xia)转动，同时电机自带的编码器(qi)反馈信号给驱(qu)动器(qi)，驱(qu)动器(qi)根据反馈值与目标值进(jin)行(xing)比较，调整转子(zi)转动的角度(du)。伺服电机的精度(du)决定(ding)于编码器(qi)的分辨率。
第一(yi)，步(bu)进(jin)电(dian)(dian)(dian)(dian)机(ji)和(he)伺(si)服(fu)(fu)电(dian)(dian)(dian)(dian)机(ji)的(de)(de)控(kong)(kong)制(zhi)方式(shi)不(bu)同(tong)，步(bu)进(jin)电(dian)(dian)(dian)(dian)机(ji)是(shi)通(tong)过控(kong)(kong)制(zhi)脉(mai)(mai)冲(chong)的(de)(de)个(ge)数控(kong)(kong)制(zhi)转动角度(du)(du)的(de)(de)，一(yi)个(ge)脉(mai)(mai)冲(chong)对(dui)应一(yi)个(ge)步(bu)距角，但是(shi)没有反馈信号(hao)，电(dian)(dian)(dian)(dian)机(ji)不(bu)知道(dao)具体走到了(le)(le)什么位置(zhi)，位置(zhi)精度(du)(du)不(bu)够高。伺(si)服(fu)(fu)电(dian)(dian)(dian)(dian)机(ji)也是(shi)通(tong)过控(kong)(kong)制(zhi)脉(mai)(mai)冲(chong)个(ge)数，伺(si)服(fu)(fu)电(dian)(dian)(dian)(dian)机(ji)每旋转一(yi) 个(ge)角度(du)(du)，都会发出对(dui)应数量的(de)(de)脉(mai)(mai)冲(chong)，同(tong)时驱动器(qi)也会接(jie)收到反馈回来(lai)的(de)(de)信号(hao)，和(he)伺(si)服(fu)(fu)电(dian)(dian)(dian)(dian)机(ji)接(jie)受的(de)(de)脉(mai)(mai)冲(chong)形成比(bi)较，这样系统就(jiu)(jiu)会知道(dao)发了(le)(le)多(duo)少脉(mai)(mai)冲(chong)给伺(si)服(fu)(fu)电(dian)(dian)(dian)(dian)机(ji)，同(tong)时又(you)收了(le)(le)多(duo)少脉(mai)(mai)冲(chong)回来(lai)，就(jiu)(jiu)能够很精确(que)的(de)(de)控(kong)(kong)制(zhi)电(dian)(dian)(dian)(dian)机(ji)的(de)(de)转动，从(cong)而实现(xian)精确(que)的(de)(de)定位，可以达到0.001mm。
第二(er),过(guo)(guo)(guo)载(zai)能(neng)力(li)(li)不同步(bu)进(jin)电(dian)机一般不具有过(guo)(guo)(guo)载(zai)能(neng)力(li)(li)。交流伺(si)服电(dian)机具有较强的(de)过(guo)(guo)(guo)载(zai)能(neng)力(li)(li)。以皮(pi)尔磁交流伺(si)服系统为(wei)例(li)，它具有速度过(guo)(guo)(guo)载(zai)和转矩过(guo)(guo)(guo)载(zai)能(neng)力(li)(li)。其最大转矩为(wei)额转矩的(de)3倍，可用(yong)于克服惯性负(fu)载(zai)在(zai)启(qi)动(dong)瞬间(jian)的(de)惯性力(li)(li)矩。步(bu)进(jin)电(dian)机因为(wei)没有这种过(guo)(guo)(guo)载(zai)能(neng)力(li)(li)，在(zai)某些工作(zuo)场合(he)就不能(neng)用(yong)步(bu)进(jin)电(dian)机工作(zuo)了(le)。
第三,速(su)(su)度响(xiang)应(ying)性(xing)能不同步进电机从(cong)静止(zhi)加(jia)速(su)(su)到工作转(zhuan)速(su)(su)(一般(ban)为(wei)每分钟几百转(zhuan))需要(yao)200 ~ 400ms。交流伺服系统的加(jia)速(su)(su)性(xing)能较好，以皮尔(er)磁交流伺服电机为(wei)例，从(cong)静止(zhi)加(jia)速(su)(su)到其额定转(zhuan)速(su)(su)3000 r/min。仅需几ms，可(ke)用于要(yao)求(qiu)(qiu)快速(su)(su)启停并且(qie)位置(zhi)精度要(yao)求(qiu)(qiu)较高的控制场台。
