【編者按】機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)的檢測裝置和反饋元件，通常安裝在機(jī)床的工作臺或絲杠上，相當(dāng)于普通機(jī)床的刻度和人的眼睛。它把機(jī)床工作臺的實際位移轉(zhuǎn)變成電信號反饋給數(shù)控裝置翩肌，供數(shù)控裝置與指令值比較產(chǎn)生誤差信號，以控制機(jī)床向消除該誤差的方向移動禁悠。按有無檢測裝置念祭，數(shù)控系統(tǒng)可以分為開環(huán)與閉環(huán)數(shù)控系統(tǒng)，而按檢測裝置的安裝位置又可以分為閉環(huán)與半閉環(huán)數(shù)控系統(tǒng)撤筐。本文針對數(shù)控系統(tǒng)的分類及其特點做出了具體分析裙系。

　　下面對幾種數(shù)控系統(tǒng)分別進(jìn)行分析與研究：

　　1 開環(huán)數(shù)控系統(tǒng)

　　開環(huán)數(shù)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，沒有檢測和反饋裝置午伍，數(shù)控裝置發(fā)出的指令信號是單向的眼膊，所以不存在系統(tǒng)穩(wěn)定性問題。因為無位置反饋裝置傲轮，所以精度不高舆鸿，其精度主要取決于伺服系統(tǒng)的性能。開環(huán)數(shù)控系統(tǒng)具有工作穩(wěn)定百膳，反應(yīng)迅速惕衩，調(diào)試方便，維修簡單侥镀，價格低廉等優(yōu)點，在精度和速度要求不高履绎，驅(qū)動力矩不大的場合得到廣泛應(yīng)用皇可。但是長期運行或啟動及結(jié)束時易產(chǎn)生丟步和超步的現(xiàn)象，很難提高加工精度缠俺。在我國显晶，經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床一般都采用開環(huán)數(shù)控系統(tǒng)。（參閱數(shù)控加工時程控抑制的辦法的闡述 ）

　　2 半閉環(huán)數(shù)控系統(tǒng)

　　半閉環(huán)數(shù)控系統(tǒng)的位置采樣點是從驅(qū)動裝置（常用伺服電機(jī)）或絲杠引出壹士，通過采樣旋轉(zhuǎn)角度而不是采樣運動部件的實際位置進(jìn)行檢測磷雇。因此，由絲杠的螺距誤差和齒輪間隙引起的誤差難以消除躏救。半閉環(huán)數(shù)控系統(tǒng)閉環(huán)環(huán)路內(nèi)不包括或只包括少量機(jī)械傳動環(huán)節(jié)唯笙，因此可以獲得穩(wěn)定的控制性能，而機(jī)械傳動環(huán)節(jié)帶來的誤差可用誤差補償?shù)姆椒ㄏ惺梗虼巳钥梢垣@得比較滿意的精度崩掘。這種系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，測試方便，精度也較高苞慢，因而在現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床中得到了廣泛的應(yīng)用诵原。

　　3 閉環(huán)數(shù)控系統(tǒng)

　　由于機(jī)械傳動裝置的剛性、摩擦阻尼等非線性因素和傳動間隙等都不包括在半閉環(huán)伺服系統(tǒng)環(huán)內(nèi)挽放，因而其大部分傳動間隙狠寒，彈性變形，滾珠絲杠螺母的誤差及滯后都對機(jī)床精度產(chǎn)生影響质脐。為了解決這些問題伐狼，閉環(huán)數(shù)控系統(tǒng)應(yīng)運而生。閉環(huán)數(shù)控系統(tǒng)的位置采樣點吟筷，是從機(jī)床運動部件上直接引出疟骤，通過采樣運動部件的實際位置進(jìn)行檢測，可以消除整個放大和傳動環(huán)節(jié)的誤差冲驶、間隙和失動陨梅，因而具有很高的位置控制精度。但是由于位置環(huán)內(nèi)的許多機(jī)械傳動環(huán)節(jié)的摩擦特性杖扫、剛性和間隙都是非線性的押强，故很容易造成系統(tǒng)的不穩(wěn)定，使閉環(huán)數(shù)控系統(tǒng)的設(shè)計煎喘、安裝和調(diào)試都相當(dāng)困難溜棉。閉環(huán)數(shù)控系統(tǒng)主要應(yīng)用于精度要求很高的精鏜床、超精車床卫漫、超精磨床等菲饼。

　　4 雙閉環(huán)數(shù)控系統(tǒng)

　　雙閉環(huán)數(shù)控系統(tǒng)是半閉環(huán)和閉環(huán)控制相結(jié)合的產(chǎn)物，不僅具有高精度的位置控制功能列赎，而且還具有極高的穩(wěn)定性和易調(diào)試性宏悦。該系統(tǒng)的特點是，整個系統(tǒng)由內(nèi)外兩個位置環(huán)組成包吝，其中內(nèi)部閉環(huán)為轉(zhuǎn)角位置閉環(huán)饼煞，其檢測元件為裝于電機(jī)軸上的光電編碼盤，驅(qū)動裝置為交流伺服系統(tǒng)诗越，由此構(gòu)成一以電機(jī)轉(zhuǎn)角θo為輸出砖瞧，指令轉(zhuǎn)角θi為輸入的角度隨動系統(tǒng)。外部位置閉環(huán)采用光柵嚷狞、感應(yīng)同步器等線位移檢測元件直接獲得機(jī)床工作臺的位移信息块促，并以內(nèi)環(huán)的轉(zhuǎn)角隨動系統(tǒng)為驅(qū)動裝置驅(qū)動工作臺運動。該數(shù)控系統(tǒng)即有較好的穩(wěn)定性床未，又可達(dá)到很高的控制精度褂乍，具有廣泛的適用范圍持隧。

   5 包含工件在內(nèi)的全閉環(huán)數(shù)控系統(tǒng)

　　檢測裝置采樣工作臺的實際位置的閉環(huán)數(shù)控系統(tǒng)，無法在現(xiàn)場環(huán)境下根據(jù)外部干擾和隨機(jī)因素實時動態(tài)調(diào)整加工余量粟五，從而影響加工精度腕浴，尺寸分散性大。包含工件在內(nèi)的全閉環(huán)數(shù)控系統(tǒng)条焙，在線檢測技術(shù)使在線檢測系統(tǒng)與機(jī)床阅六、刀具、工件組成一個全閉環(huán)系統(tǒng)漂熙，在線檢測系統(tǒng)將測得的工件尺寸信號與反饋給數(shù)控機(jī)床芒单，控制刀具進(jìn)給，從而保證工件加工精度袖况。數(shù)控系統(tǒng)在線檢測系統(tǒng)由傳感器抗躺、調(diào)理電路、驅(qū)動系統(tǒng)和單片機(jī)控制系統(tǒng)組成抢驴。研究設(shè)計此系統(tǒng)重點是解決檢測裝置蛀篓，要求檢測裝置要有較好的動態(tài)性能，而動態(tài)性能主要是它的頻率特性做身。

　　中國的制造業(yè)要實現(xiàn)從大國到強(qiáng)國丸爵，從低端到高端，數(shù)控技術(shù)是關(guān)鍵技術(shù)汁咏，具有高精度亚斋、高效率、柔性自動化等特點攘滩，對制造業(yè)實現(xiàn)柔性自動化帅刊、集成化、智能化起著舉足輕重的作用漂问。我國的數(shù)控技術(shù)的發(fā)展呈現(xiàn)出前所未有的廣闊前景厚掷，但與國外發(fā)達(dá)國家相比水平還較低，所以级解，大力發(fā)展數(shù)控技術(shù)，振興機(jī)床行業(yè)田绑，具有重大的現(xiàn)實意義和深遠(yuǎn)意義勤哗。

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