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閉環(huán)控制數(shù)控機(jī)床閉環(huán)控制系統(tǒng)在加工過程中,安裝在工作臺(tái)上的檢測(cè)元件將工作臺(tái)實(shí)際位移量反饋到計(jì)算機(jī)中,與所要求的位置指令進(jìn)行比較,用比較的差值進(jìn)行控制,直到差值消除為止。閉環(huán)控制系統(tǒng)可以消除機(jī)械傳動(dòng)部件的各種誤差和工件加工過程中產(chǎn)生的干擾影響,從而使加工精度大大提高閉環(huán)控制的特點(diǎn)是加工精度高,移動(dòng)速度快。這類數(shù)控機(jī)床采用直流伺服電動(dòng)機(jī)或交流伺服電動(dòng)機(jī)作為驅(qū)動(dòng)元件,電動(dòng)機(jī)的控制電路比較復(fù)雜,檢測(cè)元件價(jià)格昂貴,因而調(diào)試和維修比較復(fù)雜,成本高。

數(shù)控系統(tǒng)具有多軸控制、多軸聯(lián)動(dòng)和復(fù)合加工的控制功能理論上數(shù)控機(jī)床只需要3軸聯(lián)動(dòng),但在實(shí)際加工中3軸聯(lián)動(dòng)對(duì)于三維曲面加工很難用上刀具的zui佳幾何形狀進(jìn)行切削,不僅加工效率低而且表面粗糙度高,往往采用手動(dòng)進(jìn)行修補(bǔ),但在修補(bǔ)過程中,已加工的表面也可能喪失精度。5軸聯(lián)動(dòng)除了X、Y、Z這3軸外,主要還有刀具軸旋轉(zhuǎn)、工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)這兩種方式的復(fù)合運(yùn)動(dòng),采用5軸聯(lián)動(dòng)可以使用刀具的zui佳幾何形狀對(duì)工件進(jìn)行加工。那么5軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)床是數(shù)控技術(shù)的制高點(diǎn)標(biāo)志之一。

①全閉環(huán)控制其位置反饋裝置采用直線位移檢測(cè)元件(目前一般采用光柵尺),安裝在機(jī)床的床鞍部位,即直接檢測(cè)機(jī)床坐標(biāo)的直線位移量,通過反饋可以消除從電動(dòng)機(jī)到機(jī)床床鞍的整個(gè)機(jī)械傳動(dòng)鏈中的傳動(dòng)誤差,從而得到很高的機(jī)床靜態(tài)定位精度。

但是,由于在整個(gè)控制環(huán)內(nèi),許多機(jī)械傳動(dòng)環(huán)節(jié)的摩擦特性、剛性和間隙均為非線性,并且整個(gè)機(jī)械傳動(dòng)鏈的動(dòng)態(tài)響應(yīng)時(shí)間與電氣響應(yīng)時(shí)間相比又非常大.這為整個(gè)閉環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)定性校正帶來很大困難,系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和調(diào)整也都相當(dāng)復(fù)雜因此,這種全閉環(huán)控制方式主要用于精度要求很高的數(shù)控坐標(biāo)幢床、數(shù)控精密磨床等。