按伺服系统分类 1. 开环控制系统 开环控制系统结构简单,没有测量反馈装置。同时,数控装置发出的指令信号流是单向的,调试方便,工作比较稳定,维修简便,成本也较低,但因为无位置反馈,所以精度不高。 2. 半闭环控制系统 这类系统的位置检测装置安装在电动机或丝杠轴端,通过角位移的测量间接得出机床工作台的实际位置,其工作原理如图1-3所示。半闭环控制系统的特点是精度及稳定性较高,价格适中,调试维修也较容易,目前应用比较普遍。 3. 闭环控制系统 这类系统的位置检测装置安装在机床工作台上,将工作台的实际位置检测出来,并与CNC装置的指令位置进行比较,用差值进行控制。闭环控制系统的特点是加工精度高,但调试和维修比较复杂,稳定性难以控制,成本也比较高。
数控系统控制轴的数量也是选择的关键。控制轴可分为直线进给轴和旋转轴,按控制轴的数量可分为两轴联动、三轴联动、多轴联动等。控制轴的数量越多,机床所能加工的形状越复杂,但其成本就越高。目前车床一般用两个直线移动轴联动,有时会附加一个直线移动轴或旋转轴。铣床一般用三个直线移动轴联动,有时会附加一个直线移动轴或旋转轴。高档的系统则联动的轴更多,代表机床制造业最高境界的是五轴联动数控机床系统,其中三个轴为直线移动轴,两个旋转轴,五轴联动时可加工出复杂的空间曲面。当然这需要高档的数控系统、伺服系统以及软件的支持,对机床的要求也极高。 控制轴越多,数控系统的价格成几何级数增长。因此,在选择数控系统时,要根据机床本身的运动轴进行选择,多余的控制轴并不能提高机床的控制精度,反而增加了数控系统的成本。
攻螺纹是数控机床的一项常用功能,到底采用什么方式是一个值得考虑的问题。刚性攻螺纹功能必须采用伺服电机驱动主轴,不仅要求在主轴上增加一个位置传感器,而且对主轴传动机构的间隙和惯量都有严格地要求,电气设计和调整也有一定的工作量,所以这个功能的成本是不能忽略的。对用户来说,如果可以通过采用弹性缩卡头进行柔性攻螺纹,或者机床本身的转速并不高时,就不必选用刚性攻螺纹功能。