1. 開(kāi)環控製數控機床(chuáng)
這類控(kòng)製的數控機床(chuáng)其控製係統沒有位置檢測元件,伺服驅動部件通(tōng)常為反應(yīng)式步進電(diàn)動機或混合式(shì)伺服步進電動機。數控係統每發出一個進給指令,經(jīng)驅動電路功率放大後(hòu),驅動步進(jìn)電動機旋轉一個角度,再經過齒輪減速裝置帶動絲杠旋轉,通過絲杠螺母機構(gòu)轉換(huàn)為移動部件的直線位移(yí)。移動部件的移動速度與位移(yí)量是由輸入脈衝的頻率與脈衝數所(suǒ)決(jué)定的(de)。此類數控機床的信息流是單向的,即進(jìn)給脈衝發出去後,實際移動值不再反饋(kuì)回來,所以稱為開環控製數控機床。
開環控製係統的數控機床結構(gòu)簡單,成本較低。但是,係統對移動(dòng)部件的實際位移量不進(jìn)行(háng)監測,也不能進行誤(wù)差校正。因此,步(bù)進電動機的失步、步距角(jiǎo)誤差、齒輪與絲杠等傳動誤差都將影響被加工零件的精度。開環控製係統僅(jǐn)適用(yòng)於(yú)加工精度要求不很高的中小型數控機床,特別是簡易經濟型數控機床。
2. 閉環控製(zhì)數控機床
閉環控製數控機床是指在(zài)機(jī)床移動部件上安裝直線位移檢測裝置,直接對工作台的實際位移進行檢測,將測量的(de)實際(jì)位移值反饋(kuì)到數控裝置中,與輸入的指令位移(yí)值進行比較,用差值對機床(chuáng)進(jìn)行控(kòng)製,使移動部(bù)件(jiàn)按照實際需要(yào)的位移量運動,最終(zhōng)實現移動部件的精確運動和定位。從理論上講,閉環係(xì)統的運動精度主要取決於(yú)檢測裝置(zhì)的檢測精度,與傳動鏈的誤差無關,因此其控製精度高。圖 1.9 所示(shì)為閉環控製數控機床的係統框圖。圖中 A為(wéi)速度傳感(gǎn)器、C 為直線位移傳感(gǎn)器(qì)。當位移指令值發送(sòng)到位置(zhì)比較電路時,若工作台沒有移動,則沒有反饋量,指(zhǐ)令值使得伺服電動機轉動(dòng),通過(guò) A 將速度(dù)反饋信號送到速度控製電路,通過 C 將工(gōng)作台實際(jì)位移量反饋回去,在位置(zhì)比較電路中與位移指令值相比較,用比較後得(dé)到的差值進行位置控製,直至差值為零時為止。這類控(kòng)製的數控機床(chuáng),由於將工作台納入(rù)了控製(zhì)環節,故稱為閉(bì)環控製數控機床。
閉環控製數控機床的定位精度高,但調試和維修都較困難,係統複雜,成本高。
3. 半閉環控製數(shù)控機床
半閉環控製數控機床是指在伺服電動機的軸或數控機床的傳動絲杠上裝有角(jiǎo)位移電流檢測裝置(如光(guāng)電編碼器等),通過檢測絲杠的轉角間接地檢測移動部件的實(shí)際位移,然後反饋到數控裝置中(zhōng)去,並對(duì)誤差進行修正。
通過元件速度傳感器(測速元件) 和角度傳感(gǎn)器(光電編碼盤)可間接檢測出伺(sì)服電動機的轉速,從而推算出工作台的實際位(wèi)移量,將此值與指令值進行比較,用差值來實現控製。由於工作台沒有包括在控製回路中,因而稱(chēng)為半閉環控製數(shù)控機床。