数控技术及应用教案及讲稿 上部分：数控技术及编程 图1-13闭环伺服系统框图 采用闭环伺服系统的数控机床，可以得到很高的加工精度，但是由于很多的机械传动 环节，如丝杠副、工作台等都包含在反馈环节内，而各种机械传动环节，包括丝杠与螺母、 工作台与导轨的摩擦特性，各部件的刚度，以及位移检测元件安装的间隙等等，都是可变 的，将直接影响伺服系统的调节参数，而且有 一些是非线性的参数。因此闭环系统设计与 调整有较大的难度，设计与调整不好，很容易形成系统的不稳定。所以，闭环伺服系统主 要用于精度要求很高的镗铣床、超精车床、超精铣床等。 3.半闭环伺服系统数控机床 大多数数控机床是半闭环伺服系统，将测量元件从工作台移到电动机端头或丝杠端 头。 这种系统的闭环环路内不包括丝杠、螺母副及工作台，因此可以获得稳定的控制特性 如图1-14所示。而且由于采用了高分辨率的测量元件，可以获得比较满意的精度及速度 指令位置 速度检测装置 位置检测装置 图1-14半闭环伺服系统框图 三、按加工方式分类 1)金属切削类数控机床 如数控车床、加工中心、数控钻床、数控磨床、数控镗床等。 (2)金属成型类数控机床 如数控折弯机、数控弯管机、数控回转头压力机等。 (3)数控特种加工机床 如数控线切割机床、数控电火花加工机床、数控激光切割机等 (4)其它类型的数控机床 如火焰切割机、数控三坐标测量机等。 四、按照功能水平分类 表1一1数控机床分类表 档次 低档数控机床 中档数控机床 高档数控机床 功能 讲给当品和讲给速用 进给当量10μm 进进给当量1μm,进给遍进给当量0.1μm, 进 给速度在815m/mim 度在15-24mmin 给速度在 15-100m/min 伺服进给系统 开环、布进电动机 半闭环直流或交流伺闭环伺服系统、电主 服系统 轴、直线电动机 联动轴 3轴 34轴 三轴以上 通信功能 RS232或DNC接口 RS232、RS485、DN0 MAP接口 兰州交通大学机电工程学院 o数控技术及应用教案及讲稿 上部分：数控技术及编程 兰州交通大学机电工程学院 10 图1-13 闭环伺服系统框图 采用闭环伺服系统的数控机床，可以得到很高的加工精度，但是由于很多的机械传动 环节，如丝杠副、工作台等都包含在反馈环节内，而各种机械传动环节，包括丝杠与螺母、 工作台与导轨的摩擦特性，各部件的刚度，以及位移检测元件安装的间隙等等，都是可变 的，将直接影响伺服系统的调节参数，而且有一些是非线性的参数。因此闭环系统设计与 调整有较大的难度，设计与调整不好，很容易形成系统的不稳定。所以，闭环伺服系统主 要用于精度要求很高的镗铣床、超精车床、超精铣床等。 3.半闭环伺服系统数控机床 大多数数控机床是半闭环伺服系统，将测量元件从工作台移到电动机端头或丝杠端 头。这种系统的闭环环路内不包括丝杠、螺母副及工作台，因此可以获得稳定的控制特性， 如图1- 14所示。而且由于采用了高分辨率的测量元件，可以获得比较满意的精度及速度。 图1-14 半闭环伺服系统框图 三、按加工方式分类 (1 ) 金属切削类数控机床 如数控车床、加工中心、数控钻床、数控磨床、数控镗床等。 (2) 金属成型类数控机床 如数控折弯机、数控弯管机、数控回转头压力机等。 (3) 数控特种加工机床 如数控线切割机床、数控电火花加工机床、数控激光切割机等。 (4) 其它类型的数控机床 如火焰切割机、数控三坐标测量机等。 四、按照功能水平分类 表1—1 数控机床分类表 档次 功能 低档数控机床 中档数控机床 高档数控机床 进给当量和进给速度 进给当量10μm，进 给速度在8~15m/min 进给当量1μm，进给速 度在15~24m/min 进给当量0.1μm，进 给速度在 15~100m/min 伺服进给系统 开环、布进电动机 半闭环直流或交流伺 服系统 闭环伺服系统、电主 轴、直线电动机 联动轴数 2~3轴 3~4轴 三轴以上 通信功能 无 RS232 或DNC接口 RS232、RS485、DNC、 MAP接口 指令位置 工 作 台 位置检测装置 速度检测装置 位 置 调节 速 度 调节 伺 服 放大 伺服电 动机 传 动 机构