按伺服系統分類 1. 開環控制系統 開環控制系統結構簡單,沒有測量反饋裝置。同時,數控裝置發出的指令信號流是單向的,調試方便,工作比較穩定,維修簡便,成本也較低,但因為無位置反饋,所以精度不高。 2. 半閉環控制系統 這類系統的位置檢測裝置安裝在電動機或絲杠軸端,通過角位移的測量間接得出機床工作臺的實際位置,其工作原理如圖1-3所示。半閉環控制系統的特點是精度及穩定性較高,價格適中,調試維修也較容易,目前應用比較普遍。 3. 閉環控制系統 這類系統的位置檢測裝置安裝在機床工作臺上,將工作臺的實際位置檢測出來,并與CNC裝置的指令位置進行比較,用差值進行控制。閉環控制系統的特點是加工精度高,但調試和維修比較復雜,穩定性難以控制,成本也比較高。
數控系統控制軸的數量也是選擇的關鍵。控制軸可分為直線進給軸和旋轉軸,按控制軸的數量可分為兩軸聯動、三軸聯動、多軸聯動等。控制軸的數量越多,機床所能加工的形狀越復雜,但其成本就越高。目前車床一般用兩個直線移動軸聯動,有時會附加一個直線移動軸或旋轉軸。銑床一般用三個直線移動軸聯動,有時會附加一個直線移動軸或旋轉軸。高檔的系統則聯動的軸更多,代表機床制造業最高境界的是五軸聯動數控機床系統,其中三個軸為直線移動軸,兩個旋轉軸,五軸聯動時可加工出復雜的空間曲面。當然這需要高檔的數控系統、伺服系統以及軟件的支持,對機床的要求也極高。 控制軸越多,數控系統的價格成幾何級數增長。因此,在選擇數控系統時,要根據機床本身的運動軸進行選擇,多余的控制軸并不能提高機床的控制精度,反而增加了數控系統的成本。
攻螺紋是數控機床的一項常用功能,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驅動主軸,不僅要求在主軸上增加一個位置傳感器,而且對主軸傳動機構的間隙和慣量都有嚴格地要求,電氣設計和調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行柔性攻螺紋,或者機床本身的轉速并不高時,就不必選用剛性攻螺紋功能。