1.開環(huán)位置控制系統(tǒng)
這類數(shù)控機床的位置控制系統(tǒng)是開環(huán)的,即沒有位置檢測反饋。通常進給驅動電動機采用步進電動機。該類電動機的主要特征是控制電路通過發(fā)出的脈沖數(shù),控制步進電動機旋轉的步距角來控制進給量。由于沒有位置反饋,進給傳動鏈的誤差不能進行校正補償,所以控制精度較低。但開環(huán)系統(tǒng)結構簡單、運行平穩(wěn)、成本低,使用維修方便,可應用在精度要求不高的經(jīng)濟型數(shù)控機床上。
2.半閉環(huán)位置控制系統(tǒng)
半閉環(huán)位置控制系統(tǒng)是指位置反饋元件(如旋轉編碼器)安裝在伺服電動機軸上,或者安裝在滾珠絲杠軸端上,通過測量滾珠絲杠的旋轉角度間接測量坐標軸的直線位移,然后反饋至數(shù)控裝置,由數(shù)控裝置與指令值比較,用比較后的差值進行控制,使坐標軸繼續(xù)運動,直到差值消除為止。這種間接得到位置反饋的控制系統(tǒng)稱為半閉環(huán)位置控制系統(tǒng)。由于半閉環(huán)位置控制系統(tǒng)沒有將坐標軸的傳動絲杠螺母結構包括在位置閉環(huán)之內(nèi),所以傳動絲杠螺母機構的誤差仍然影響坐標軸的位移精度。
半閉環(huán)位置控制系統(tǒng)調試方便,穩(wěn)定性好,目前應用比較廣泛,大部分數(shù)控機床采用的是半閉環(huán)位置控制系統(tǒng)。很多精度要求不是特別高的數(shù)控磨床也都采用半閉環(huán)位置控制系統(tǒng)。
3.全閉環(huán)位置控制系統(tǒng)
全閉環(huán)位置控制系統(tǒng)是在機床移動機構,如坐標軸滑臺上直接裝有直線位置檢測裝置(如直線光柵尺).將檢測到的坐標軸實際位置反饋給數(shù)控裝置,數(shù)控裝置將反饋信號與指令信號相比較,用比較后的差值進行控制,使坐標軸繼續(xù)運動,直到差值消除為止。這種直接得到位置反饋的控制系統(tǒng)稱為全閉環(huán)位置控制系統(tǒng)。
由于全閉環(huán)位置控制系統(tǒng)的位置檢測包含了進給傳動鏈的全部誤差,如滾珠絲杠螺母副、導軌副的間隙等,因而可達到很高的精度。但是,由于位置檢測反饋過程中包括的不穩(wěn)定因素較多,調試起來比較困難,若各種參數(shù)匹配不得當,容易引起系統(tǒng)振蕩,造成機床工作不穩(wěn)定。
由于有些數(shù)控磨床的精度要求較高,所以一些高精度的數(shù)控磨床采用的是全閉環(huán)位置控制系統(tǒng)。
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