1. 開環控製數控機床
這類控製的數控機床其(qí)控製係統沒有位置檢測元件,伺服驅動部件通常(cháng)為反應式步進(jìn)電動機或混合式伺服步進電動機(jī)。數控係統每發出一個進給指令,經(jīng)驅(qū)動電路功率放大後,驅動步(bù)進電動機旋轉一個角度,再經過齒輪減(jiǎn)速裝置(zhì)帶(dài)動絲杠旋(xuán)轉(zhuǎn),通過絲杠螺母機構轉換為移動部件的(de)直線(xiàn)位移。移動部件的移動速度(dù)與位移量是(shì)由輸入脈衝的(de)頻率與脈衝數(shù)所決定的。此類數控(kòng)機床的信息流是單向的,即進給脈衝發出去後,實際移動(dòng)值不再反(fǎn)饋回來,所以稱為開環(huán)控製數控機床。
開環控製係統(tǒng)的數控機床結構簡單,成(chéng)本較低(dī)。但(dàn)是,係統對移動部(bù)件的實際位移量不進行監測,也不能進行誤差校正。因此,步進電動機的失步、步距角誤差、齒輪與絲杠等傳動誤(wù)差都將影響被加工零件的精度。開環控製係(xì)統僅適用於加(jiā)工(gōng)精度要求不很高的中小(xiǎo)型數控機床,特別是簡易經濟型數控機(jī)床(chuáng)。
2. 閉環控製數控機床
閉(bì)環控製數控機床是指在機床移動部件上安裝直線位移檢測裝置,直接(jiē)對工作台的實際位移(yí)進行檢(jiǎn)測,將測量的實際位移值反饋到數(shù)控裝置(zhì)中,與(yǔ)輸入的指令位移值進行比較(jiào),用差值對機(jī)床進行控製(zhì),使移動部件按照實際需要(yào)的位移量運動(dòng),最終實現移動部件的精確運動和定位。從理論上(shàng)講,閉(bì)環係統的運動精(jīng)度主要取決於檢測裝置的檢測精度,與傳動鏈的(de)誤差(chà)無關,因此其控製精(jīng)度高。圖 1.9 所示為(wéi)閉環控製數控機床的係統框圖。圖中(zhōng) A為速度(dù)傳感器、C 為直線位(wèi)移傳感器。當位移指令值發送到位置比較(jiào)電路時,若工作台沒有移動,則沒有(yǒu)反饋量,指令值使得伺服電動(dòng)機轉動,通過(guò) A 將速度(dù)反饋信號送到速度控製電路,通過 C 將工作台實際位移量反饋回去,在(zài)位置(zhì)比較電路中與位(wèi)移指令值(zhí)相比較,用比較後得到的差值進行(háng)位置控製,直至差值為零時為止。這類(lèi)控製的數控機床,由於將工作台納入了控製環節,故稱為閉(bì)環控製數控機(jī)床。
閉環(huán)控製數控機(jī)床的定位精度高(gāo),但調試和維修都較困難,係統複雜,成本(běn)高。
3. 半閉環控製(zhì)數控(kòng)機床
半閉(bì)環控(kòng)製數控機床是指在伺服電動機的(de)軸或(huò)數控(kòng)機床的傳動絲杠上裝有角位移電流檢測裝置(zhì)(如光電編碼器等(děng)),通過檢測絲杠的轉(zhuǎn)角間接地檢測(cè)移動部件的實際位移,然後反饋到(dào)數控裝置中去,並對誤差(chà)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(mǎ)盤)可間接檢測出(chū)伺服電動機的轉速,從而推算出工作台的實際(jì)位移量,將此值與指令值進行比較,用差值來實現控製。由於工作台(tái)沒有包括在(zài)控製回路中,因(yīn)而(ér)稱為半閉環控製數控機(jī)床。