數(shù)控車床按照控制方式分為哪幾類？

1. 開環(huán)控制系統(tǒng)

開環(huán)控制系統(tǒng)是指不帶位置反饋裝置的控制系統(tǒng)。由功率步進(jìn)電動(dòng)機(jī)作為驅(qū)動(dòng)器件，運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)是典型的開環(huán)控制系統(tǒng)。數(shù)控裝置根據(jù)所要求的的移動(dòng)速度和移位量，向環(huán)形分配器和功率放大電路輸出一定的頻率和的脈沖，不斷改變步進(jìn)電動(dòng)機(jī)各繞組的供電狀態(tài)，使相應(yīng)坐標(biāo)軸的步進(jìn)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)過相應(yīng)的角位移，再經(jīng)過機(jī)械傳動(dòng)鏈，實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)部件的直線移動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)部件的速度與位移量是由輸入脈沖的頻率和脈沖數(shù)所決定的。

開環(huán)控制系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作穩(wěn)定、價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)。但通常輸出扭矩值的大小受到限制，而且當(dāng)輸入較高脈沖頻率時(shí)，容易產(chǎn)生問題，難以實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)部件的快速控制，不能進(jìn)行誤差校正，步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的步距角誤差、齒輪和絲杠組成的傳動(dòng)鏈誤差都將直接影響零件加工的精度。目前，開環(huán)控制系統(tǒng)已經(jīng)不能充分滿足數(shù)控車床日益提高的對(duì)控制功率、快速運(yùn)動(dòng)速度和加工精度的要求。

2. 半閉環(huán)控制系統(tǒng)

半閉環(huán)控制系統(tǒng)是在開環(huán)控制系統(tǒng)的電動(dòng)機(jī)軸上裝有角位移檢測(cè)裝置，通過檢測(cè)伺服電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)角，間接的檢測(cè)運(yùn)動(dòng)部件的位移或角位移值，并反饋給數(shù)控裝置的比較器，與輸入指令進(jìn)行比較，用差值控制運(yùn)動(dòng)部件。隨著脈沖編碼器的迅速發(fā)展和性能的不斷完善，作為角位移檢測(cè)裝置可以方便地直接與直流或交流的伺服電動(dòng)機(jī)同軸安裝，特別是高分辨率的脈沖編碼器的誕生，為半閉環(huán)控制提供了一種高性能價(jià)格比的配置方案，由于慣性較大的機(jī)床運(yùn)動(dòng)部件不包括在該環(huán)之內(nèi)，所以控制系統(tǒng)的調(diào)試十分方便，并且具有良好的心態(tài)穩(wěn)定性，甚至可以將脈沖編碼器與伺服電動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)成一個(gè)整體，使系統(tǒng)變得更加緊湊。但由于半閉環(huán)控制將運(yùn)動(dòng)部件的機(jī)械傳動(dòng)鏈不包含在閉環(huán)之內(nèi)，所以機(jī)械傳動(dòng)鏈的誤差無法得到校正或消除。

但目前廣泛采用的滾珠絲杠螺母結(jié)構(gòu)具有很高的精度和精度保持性，而采用可靠的消除反向運(yùn)動(dòng)間隙，完全可以滿足大多數(shù)數(shù)控車床用戶的需要，并且該控制系統(tǒng)具有調(diào)試方便、穩(wěn)定性良好、成本低，并兼顧開環(huán)控制系統(tǒng)與閉環(huán)控制系統(tǒng)兩者的特點(diǎn)。所以，在一般情況下，半閉環(huán)控制系統(tǒng)正在成為首選的控制方式被廣泛地使用。

3. 閉環(huán)控制系統(tǒng)

閉環(huán)控制系統(tǒng)是在車床最終的運(yùn)動(dòng)部件的相應(yīng)位置上直接安裝回轉(zhuǎn)式檢測(cè)裝置，將直接檢測(cè)到的位移或角位移值反饋到數(shù)控裝置的比較器中，與輸入指令位移量進(jìn)行比較，用差值控制運(yùn)動(dòng)部件，使運(yùn)動(dòng)部件嚴(yán)格按實(shí)際需要的位移量運(yùn)動(dòng)。閉環(huán)控制系統(tǒng)主要的優(yōu)點(diǎn)是將進(jìn)行傳動(dòng)鏈的全部環(huán)節(jié)都包括在閉環(huán)之內(nèi)，因而從理論上說，閉環(huán)控制的優(yōu)點(diǎn)精度主要取決于檢測(cè)裝置的精度，而于進(jìn)行傳動(dòng)鏈的誤差無關(guān)，其控制精度超過半閉環(huán)控制系統(tǒng)但閉環(huán)控制系統(tǒng)除了價(jià)格昂貴之外，對(duì)于車床的結(jié)構(gòu)與傳動(dòng)鏈 ，仍然提出了嚴(yán)格的要求，傳動(dòng)連的高度、間隙、導(dǎo)軌的低速運(yùn)動(dòng)特性，以及車床結(jié)構(gòu)的抗震性等會(huì)因素都會(huì)增加系統(tǒng)調(diào)試的困難，甚至使伺服系統(tǒng)產(chǎn)生震蕩，降低了穩(wěn)定性。閉環(huán)控制的特點(diǎn)使加工精度高、移動(dòng)速度快。這類數(shù)控車床采用直流伺服電動(dòng)機(jī)或交流伺服電動(dòng)機(jī)作為驅(qū)動(dòng)元件，電動(dòng)機(jī)的控制電路比較復(fù)雜，檢測(cè)元件昂貴，因而調(diào)試和維修比較復(fù)雜，成本高。

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