Question

数控机床按伺服系统的控制方式分类可分为哪几种?它们之间的区别是什么？

Answer 1

按伺服系统分类
按照伺服系统的控制方式，可以把数控系统分为以下几类：
1.开环控制数控系统：
这类数控系统不带检测装置，也无反馈电路，以步进电动机为驱动元件，如图3所示。CNC装置输出的指令进给脉冲经驱动电路进行功率放大，转换为控制步进电动机各定子绕组依此通电／断电的电流脉冲信号，驱动步进电动机转动，再经机床传动机构(齿轮箱，丝杠等)带动工作台移动。这种方式控制简单，价格比较低廉，被广泛应用于经济型数控系统中。
图3
开环控制数控系统
2.半闭环控制数控系统：
位置检测元件被安装在电动机轴端或丝杠轴端，通过角位移的测量间接计算出机床工作台的实际运行位置(直线位移)，并将其与CNC装置计算出的指令位置(或位移)相比较，用差值进行控制，其控制框图如图4所示。由于闭环的环路内不包括丝杠、螺母副及机床工作台这些大惯性环节，由这些环节造成的误差不能由环路所矫正，其控制精度不如闭环控制数控系统，但其调试方便，可以获得比较稳定的控制特性，因此在实际应用中，这种方式被广泛采用。
图4
半闭环控制数控系统
3.全闭环控制数控系统：
位置检测装置安装在机床工作台上，用以检测机床工作台的实际运行位置(直线位移)，并将其与CNC装置计算出的指令位置(或位移)相比较，用差值进行控制，其控制框图如图1-12所示。这类控制方式的位置控制精度很高，但由于它将丝杠、螺母副及机床工作台这些大惯性环节放在闭环内，调试时，其系统稳定状态很难达到。
图5
全闭环控制数控系统
三、按数控系统功能水平分类
1.经济型数控系统：又称简易数控系统，通常仅能满足一般精度要求的加工，能加工形状较简单的直线、斜线、圆弧及带螺纹类的零件，采用的微机系统为单板机或单片机系统，如：经济型数控线切割机床，数控钻床，数控车床，数控铣床及数控磨床等。
2.普及型数控系统：通常称之为全功能数控系统，这类数控系统功能较多，但不追求过多，以实用为准。
3.高档型数控系统：指加工复杂形状工件的多轴控制数控系统，且其工序集中、自动化程度高、功能强、具有高度柔性。用于具有5轴以上的数控铣床，大、中型数控机床、五面加工中心，车削中心和柔性加工单元等。

Answer 2

1、开环控制，精度最低。
2、半闭环控制，伺服编码器反馈到数控系统，精度较高。
3、闭环控制，反馈信号一般是从光栅尺反馈到数控系统，精度最高。

Answer 3

按伺服系统的控制方式分类可分为3类:
1.开环控制数控机床
2.闭环控制数控机床
3.半闭环控制数控机床