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数控机床按伺服系统的控制方式分类可分为哪几种?它们之间有什么区别?
来源:888真人平台   发布时间:2019-02-22 09:26   浏览次数:

 

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  1、开环控制:这类数控系统不带检测装置,也无反馈电路,以步进电动机为驱动元件。

  2、半闭环控制:反馈电机或丝杠的转动量,中间的配合间隙误差不能反馈补偿,常用伺服电机。位置检测元件被安装在电动机轴端或丝杠轴端,通过角位移的测量间接计算出机床工作台的实际运行位置。

  3、闭环控制:通过光栅尺反馈工作台的位置信号,反馈精度比半闭环高,但是不稳定,中间环节间隙大的话将会有震荡。位置检测装置安装在机床工作台上,用以检测机床工作台的实际运行位置(直线位移)。

  开环控制,精度最低;半闭环控制,伺服编码器反馈到数控系统,精度较高;闭环控制,反馈信号一般是从光栅尺反馈到数控系统,精度最高。

  数控车床的正常使用必须满足如下条件,机床所处位置的电源电压波动小,环境温度低于30摄示度,相对温度小于80%。

  机床的位置应远离振源、应避免阳光直接照射和热辐射的影响,避免潮湿和气流的影响。如机床附近有振源,则机床四周应设置防振沟。否则将直接影响机床的加工精度及稳定性,将使电子元件接触不良,发生故障,影响机床的可靠性。

  一般数控车床安装在机加工车间,不仅环境温度变化大,使用条件差,而且各种机电设备多,致使电网波动大。因此,安装数控车床的位置,需要电源电压有严格控制。电源电压波动必须在允许范围内,并且保持相对稳定。否则会影响数控系统的正常工作。

  数控车床的环境温度低于30摄示度,相对温度小于80%。一般来说,数控电控箱内部设有排风扇或冷风机,以保持电子元件,特别是中央处理器工作温度恒定或温度差变化很小。过高的温度和湿度将导致控制系统元件寿命降低,并导致故障增多。温度和湿度的增高,灰尘增多会在集成电路板产生粘结,并导致短路。

  用户在使用机床时,不允许随意改变控制系统内制造厂设定的参数。这些参数的设定直接关系到机床各部件动态特征。只有间隙补偿参数数值可根据实际情况予以调整。

  用户不能随意更换机床附件,如使用超出说明书规定的液压卡盘。制造厂在设置附件时,充分考虑各项环节参数的匹配。盲目更换造成各项环节参数的不匹配,甚至造成估计不到的事故。

  使用液压卡盘、液压刀架、液压尾座、液压油缸的压力,都应在许用应力范围内,不允许任意提高。

  这类数控系统不带检测装置,也无反馈电路,以步进电动机为驱动元件,如图3所示。CNC装置输出的指令进给脉冲经驱动电路进行功率放大,转换为控制步进电动机各定子绕组依此通电/断电的电流脉冲信号,驱动步进电动机转动,再经机床传动机构(齿轮箱,丝杠等)带动工作台移动。这种方式控制简单,价格比较低廉,被广泛应用于经济型数控系统中。

  位置检测元件被安装在电动机轴端或丝杠轴端,通过角位移的测量间接计算出机床工作台的实际运行位置(直线位移),并将其与CNC装置计算出的指令位置(或位移)相比较,用差值进行控制,其控制框图如图4所示。由于闭环的环路内不包括丝杠、螺母副及机床工作台这些大惯性环节,由这些环节造成的误差不能由环路所矫正,其控制精度不如闭环控制数控系统,但其调试方便,可以获得比较稳定的控制特性,因此在实际应用中,这种方式被广泛采用。

  位置检测装置安装在机床工作台上,用以检测机床工作台的实际运行位置(直线位移),并将其与CNC装置计算出的指令位置(或位移)相比较,用差值进行控制,其控制框图如图1-12所示。这类控制方式的位置控制精度很高,但由于它将丝杠、螺母副及机床工作台这些大惯性环节放在闭环内,调试时,其系统稳定状态很难达到。

  1.经济型数控系统:又称简易数控系统,通常仅能满足一般精度要求的加工,能加工形状较简单的直线、斜线、圆弧及带螺纹类的零件,采用的微机系统为单板机或单片机系统,如:经济型数控线切割机床,数控钻床,数控车床,数控铣床及数控磨床等。

  2.普及型数控系统:通常称之为全功能数控系统,这类数控系统功能较多,但不追求过多,以实用为准。

  3.高档型数控系统:指加工复杂形状工件的多轴控制数控系统,且其工序集中、自动化程度高、功能强、具有高度柔性。用于具有5轴以上的数控铣床,大、中型数控机床、五面加工中心,车削中心和柔性加工单元等。

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