⑴ 数控系统的分类
数控系统的分类:
⑴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。CNC装置输出的进给指令(多为脉冲接口)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,从70年代开始,被广泛应用于经济型数控机床中。
⑵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),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,其控制精度不如全闭环控制数控系统,但其调试方便,成本适中,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。
⑶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,用差值进行调节控制。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连接环节放在闭环内,导致整个系统连接刚度变差,因此调试时,其系统较难达到高增益,即容易产生振荡。
(1)开环控制系统的位置检测装置装在扩展阅读:
数控系统的功能适用性对于数控机床的设计选型无疑是重要的限制性因索。以下因素是在选择数控系统中必须考虑的重要因素。
⑴驱动能力
不同的数控供应商的解决方案中伺服的功率范围和配套电机范围也是不同的。首先应该从可匹配的电机类型,功率范围来初步筛选。特别是要注意数控机床方案中是否包括力矩电机、直线电机、电主轴属于同步电主轴还是异步电主轴,上述电机的额定电流需求和过载电流需求,电主轴的最高转速需求等。
⑵全闭环需求与双驱需求
数控机床,特别是大型、重型数控机床大多数都有全闭环和双驱需求。在全闭环控制方案中,要在距离编码光栅、绝对值式光栅、普通增量光栅间进行选择,同时数控系统也要支持相应的反馈信号接入。
⑶五轴控制需求
五轴机床需要明确是否五轴联动还是仅要求五面加工,相应选择数控系统功能也不同。比如针对五面箱体类加工,通常不需要RTCP,选择余地就比较大。同时针对五轴功能可能涉及数控系统供货商在出口许可证、售后服务、技术支持等也必须认真考虑。
⑷生产系统需求
数控系统网络化支持成为生产系统集成的必要条件。对于要纳入自动化程度很高的生产系统的数控机床,必须明确数控系统具有相应的接入解决方案,包括低级的依靠PLC输入输出点直接接入到高级的数控系统内置OPC服务器,依照OPC标准向用户开放数控系统内部数据。此外面向生产系统,自动化的在线工件检测和刀具检测也是必须支持的功能。
⑵ 什么是开环、半闭环
开环、半闭环和闭环控制系统是数控机床中常用的三种控制方式。其中,开环控制系统不带位置检测装置,仅依据数控装置的指令脉冲进行工作,移动部件的实际位移不进行检测反馈。该系统结构简单,易于调试与维修,但精度较低,因此多用于经济型数控机床上。
闭环控制系统在机床移动部件上安装有位置检测装置,可实时将测量到的位移量反馈至数控装置的比较器,与输入指令对比,通过差值控制移动部件,使其精确按照实际需求位移。此系统加工精度高,移动速度快,但调试较为复杂,且位置检测装置成本较高,因此多应用于高精度和大型数控机床上。
半闭环控制系统则将位置检测元件安装在驱动电机或传动丝杠的端部,通过检测伺服电动机的转角间接测量移动部件的位移(或角位移),并反馈至数控装置的比较器,与输入指令对比,用差值控制移动部件。该系统测量装置简单,安装调试便捷,具有良好的系统稳定性,可获得比开环系统更高的精度,但位移精度略低于闭环控制系统,因此多用于中档数控机床上。
⑶ 数控系统包含了几种系统类型呀
数控系统有多种类型,常见的有以下几种。
1. 开环数控系统:这类系统没有位置检测装置,数控装置根据程序指令,发出相应的脉冲信号,通过驱动电路控制步进电机运转,进而带动工作台移动。结构简单、成本低,但精度相对不高,适用于对精度要求不高的场合。
2. 闭环数控系统:在机床移动部件上安装位置检测装置,直接测量工作台的实际位移,并将测量结果反馈给数控装置,与指令值进行比较,根据差值进行控制。精度高,但系统复杂、成本高,常用于高精度机床。
3. 半闭环数控系统:位置检测装置安装在电机轴或丝杠端部,通过测量电机轴或丝杠的转角,间接测量工作台的位移。精度介于开环和闭环之间,调试方便,稳定性好,应用较为广泛。
4. 混合式数控系统:结合了开环、闭环或半闭环系统的特点,取长补短,以满足不同的加工需求。
5. 经济型数控系统:功能相对简单,价格低廉,主要用于一些普通机床的数控化改造,能满足基本的加工要求。
6. 高档数控系统:具备强大的功能和极高的精度,可实现复杂曲面的高速、高精度加工,常用于航空航天、汽车等高端制造业。