数控机床的伺服系统主要有哪几种类型

如题所述

按伺服系统分类
按照伺服系统的控制方式,可以把数控系统分为以下几类:
1.开环控制数控系统:
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。
图3
开环控制数控系统
2.半闭环控制数控系统:
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。
图4
半闭环控制数控系统
3.全闭环控制数控系统:
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。
图5
全闭环控制数控系统
三、按数控系统功能水平分类
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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