數(shù)控機(jī)床所采用的伺服進(jìn)給系統(tǒng)按控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)可以分為開(kāi)環(huán)控制、閉環(huán)控制、半閉環(huán)控制以及混合控制4種。
無(wú)位置反饋裝置的伺服進(jìn)給系統(tǒng)稱(chēng)為開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)。使用步進(jìn)電動(dòng)機(jī)(包括電液脈沖馬達(dá))作為伺服執(zhí)行元件,是其最明顯的特點(diǎn)。在開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)中,數(shù)控裝置輸出的脈沖,經(jīng)過(guò)步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器的環(huán)形分配器或脈沖分配軟件的處理,在驅(qū)動(dòng)電路中進(jìn)行功率放大后控制步進(jìn)電動(dòng)機(jī),最終控制了步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的角位移。步進(jìn)電動(dòng)機(jī)再經(jīng)過(guò)減速裝置(或直接連接)帶動(dòng)了絲杠旋轉(zhuǎn),通過(guò)絲杠將角位移轉(zhuǎn)換為移動(dòng)部件的直線位移。因此,控制步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)角與轉(zhuǎn)速,就可以間接控制移動(dòng)部件的移動(dòng)速度與位移量。
采用開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)的數(shù)控機(jī)床結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,制造成本較低,但是由于系統(tǒng)對(duì)移動(dòng)部件的實(shí)際位移量不進(jìn)行檢測(cè),因此無(wú)法通過(guò)反饋?zhàn)詣?dòng)進(jìn)行誤差檢測(cè)和校正。另外,步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的步距角誤差、齒輪與絲杠等部件的傳動(dòng)誤差,最終都將影響被加工零件的精度;特別是在負(fù)載轉(zhuǎn)矩超過(guò)電動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩時(shí),將導(dǎo)致步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的“失步”,使加工無(wú)法進(jìn)行。因此,開(kāi)環(huán)控制僅適用于加工精度要求不高,負(fù)載較輕且變化不大的簡(jiǎn)易、經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床上。
半閉環(huán)控制數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn)是:機(jī)床的傳動(dòng)絲杠或伺服電動(dòng)機(jī)上裝有角位移檢測(cè)裝置(如:光電編碼器等),通過(guò)它可以檢測(cè)電動(dòng)機(jī)或絲杠的轉(zhuǎn)角,從而間接地檢測(cè)了移動(dòng)部件的位移。角位移信號(hào)被反饋到數(shù)控裝置或伺服驅(qū)動(dòng)中,實(shí)現(xiàn)了從位置給定到電動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)角間的閉環(huán)自動(dòng)調(diào)節(jié)。同樣,由于伺服電動(dòng)機(jī)和絲杠相連,通過(guò)絲杠可以將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為移動(dòng)部件的直線位移,因此間接地控制了移動(dòng)部件的移動(dòng)速度與位移量。這種結(jié)構(gòu)只對(duì)電動(dòng)機(jī)或絲杠的角位移進(jìn)行了閉環(huán)控制,沒(méi)有實(shí)現(xiàn)對(duì)最終輸出的直線位移的閉環(huán)控制,故稱(chēng)為“半閉環(huán)”控制系統(tǒng)。http://coxu.com.cn/