標(biāo)準(zhǔn)型數(shù)控系統(tǒng)包括半閉環(huán)數(shù)控系統(tǒng)和全閉環(huán)數(shù)控系統(tǒng)。 半閉環(huán)數(shù)控系統(tǒng)一般指機(jī)床的伺服電機(jī)的位置信號(光電編碼器)反饋到數(shù)控系統(tǒng),系統(tǒng)能自動進(jìn)行位置檢測和誤差比較,可對部分誤差進(jìn)行補(bǔ)償控制,因此其控制精度比開環(huán)數(shù)控系統(tǒng)要高,但比全閉環(huán)的數(shù)控系統(tǒng)要低。 全閉環(huán)數(shù)控系統(tǒng)除包括機(jī)床的伺服電機(jī)的位置反饋外,還有機(jī)床工作臺的位置檢測裝置(通常用光柵尺)的位置信號反饋到系統(tǒng),從而形成全部位置隨動控制,系統(tǒng)在加工過程中自動檢測并補(bǔ)償所有的位置誤差。 全閉環(huán)數(shù)控系統(tǒng)的加工精度是最高的,但這種系統(tǒng)的調(diào)試、維修極其困難,而且系統(tǒng)的價格很高,只適用于中、高檔的數(shù)控機(jī)床上。 因?yàn)殚_環(huán)控制系統(tǒng)的價格比閉環(huán)控制系統(tǒng)要低得多,因此在選擇數(shù)控系統(tǒng)時,要考慮數(shù)控系統(tǒng)占整臺數(shù)控機(jī)床的價格成本比例,然后根據(jù)機(jī)床的配置情況及機(jī)床本身的要求,中、低檔機(jī)床采用開環(huán)控制系統(tǒng),中、高檔機(jī)床采用閉環(huán)控制系統(tǒng)。
采用交流伺服電機(jī)作為驅(qū)動器件,可以和直流伺服電機(jī)一樣構(gòu)成高精度,高性能的半閉環(huán)或閉環(huán)控制系統(tǒng)。由于交流伺服電機(jī)內(nèi)是無刷結(jié)構(gòu),幾乎不需維修,體積相對較小,有利于轉(zhuǎn)速和功率的提高。目前已經(jīng)在很大范圍內(nèi)取代了直流伺服電機(jī)。采用高速微處理器和專用數(shù)字信號處理機(jī)(DSP)的全數(shù)字化交流伺服系統(tǒng)出現(xiàn)后,原來的硬件伺服控制變?yōu)檐浖欧刂疲恍┈F(xiàn)代控制理論中的先進(jìn)算法得到實(shí)現(xiàn),進(jìn)而大大地提高了伺服系統(tǒng)的性能,因此伺服單元能較大的提高加工效率及加工精度,但伺服驅(qū)動單元的價格也較高。隨著伺服控制技術(shù)的逐步提高,目前伺服驅(qū)動單元正逐步成為驅(qū)動單元的主力軍,伺服驅(qū)動單元的價格也在逐步減低。
攻螺紋是數(shù)控機(jī)床的一項(xiàng)常用功能,到底采用什么方式是一個值得考慮的問題。剛性攻螺紋功能必須采用伺服電機(jī)驅(qū)動主軸,不僅要求在主軸上增加一個位置傳感器,而且對主軸傳動機(jī)構(gòu)的間隙和慣量都有嚴(yán)格地要求,電氣設(shè)計和調(diào)整也有一定的工作量,所以這個功能的成本是不能忽略的。對用戶來說,如果可以通過采用彈性縮卡頭進(jìn)行柔性攻螺紋,或者機(jī)床本身的轉(zhuǎn)速并不高時,就不必選用剛性攻螺紋功能。