數(shù)控車床的主要控制方式和運動坐標(biāo)

數(shù)控車床的主要控制方式和運動坐標(biāo)

控制數(shù)控車床的方式有著多樣化，這也顯得更人性化，不過主要的控制方式有三個，下面由數(shù)控車床廠家為大家一一分析。

半閉環(huán)控制系統(tǒng)

它是指在電動機(jī)軸或絲桿的端部裝有角位 移、角速度檢測裝置，通過位置檢測反饋裝置反饋給數(shù)控裝置的 比較器與輸入指令比較，用差值控制運動部件。特點是調(diào)試方便 、良好的系統(tǒng)穩(wěn)定性、結(jié)構(gòu)緊湊，但在機(jī)械傳動鏈的誤差無法得 校正或消除。目前采用滾珠絲扛螺母機(jī)構(gòu)有很好的精度和精度保 持性和采取看可靠的、消除反向運動間隙的機(jī)構(gòu)，可以滿足大多 數(shù)的數(shù)控機(jī)床用戶。因此被廣泛的采用且成為首選的控制方式。

閉環(huán)控制系統(tǒng)

是在機(jī)床最終的運動部件的相應(yīng)位置安裝直 線或回轉(zhuǎn)式檢測裝置，將直接測量到的位移或角位移反饋到數(shù)控 裝置的比較器中，與輸入指令位移量比較，用差值控制運動部件 。優(yōu)點是將機(jī)械傳動鏈的全部環(huán)節(jié)都包含在閉環(huán)內(nèi)，精度取決于 檢測裝置的精度，超過半閉環(huán)系統(tǒng)。缺點是價格昂貴、對機(jī)構(gòu)和 傳動鏈要求嚴(yán)格，不然會引起振蕩，降低系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

開環(huán)控制系統(tǒng)

它是指沒有位置檢測反饋裝置的控制方式。 特點是結(jié)構(gòu)簡單、價格低廉，但難以實現(xiàn)運動部件的快速控制。 廣泛應(yīng)用于步進(jìn)電機(jī)低扭矩、高精度、速度中等的小型設(shè)備德驅(qū) 動控制中，特別在微電子生產(chǎn)設(shè)備中。

1、速度環(huán)是控制電動機(jī)轉(zhuǎn)速亦即坐標(biāo)軸運行速度的電路。速度調(diào)節(jié)器是比例積分(PI)調(diào)節(jié)器，其P、I調(diào)整值完全取決于所驅(qū)動坐標(biāo)軸的負(fù)載大小和機(jī)械傳動系統(tǒng)(導(dǎo)軌、傳動機(jī)構(gòu))的傳動剛度與傳動間隙等機(jī)械特性，一旦這些特性發(fā)生明顯變化時，首先需要對機(jī)械傳動系統(tǒng)進(jìn)行修復(fù)工作，然后重新調(diào)整速度環(huán)PI調(diào)節(jié)器。

2、位置環(huán)是控制各坐標(biāo)軸按指令位置精確定位的控制環(huán)節(jié)。位置環(huán)將最終影響坐標(biāo)軸的位置精度及工作精度。這其中有兩方面的工作： 一是位置測量元件的精度與CNC系統(tǒng)脈沖當(dāng)量的匹配問題。測量元件單位移動距離發(fā)出的脈沖數(shù)目經(jīng)過外部倍頻電路和/或CNC內(nèi)部倍頻系數(shù)的倍頻后要與數(shù)控系統(tǒng)規(guī)定的分辨率相符。例如位置測量元件10脈沖/mm，數(shù)控系統(tǒng)分辨率即脈沖當(dāng)量為0.001mm，則測量元件送出的脈沖必須經(jīng)過100倍頻方可匹配。

3、電流環(huán)是為伺服電機(jī)提供轉(zhuǎn)矩的電路。一般情況下它與電動機(jī)的匹配調(diào)節(jié)已由制造者作好了或者指定了相應(yīng)的匹配參數(shù)，其反饋信號也在伺服系統(tǒng)內(nèi)聯(lián)接完成，因此不需接線與調(diào)整。