Прецизионные станки с ЧПУ |Классификация станков с ЧПУ - Классификация по сервоуправлению

(1) Управление станками с ЧПУ с разомкнутым контуром
Сервопривод подачи данного типа станков является разомкнутым, то есть отсутствует устройство обнаружения и обратной связи. Как правило, его приводной двигатель представляет собой шаговый двигатель. Главной особенностью шагового двигателя является то, что двигатель вращается на одну ступень каждый раз, когда цепь управления меняет сигнал командного импульса. угла тангажа, а сам мотор обладает способностью к самоблокировке.
Сигнал подающей команды, выдаваемый системой числового программного управления, управляет цепью привода через распределитель импульсов, который контролирует величину смещения координат путем изменения количества импульсов, контролирует скорость смещения путем изменения частоты импульса и управляет смещением путем изменения последовательности распределения импульса. направление.
Поэтому самой большой характеристикой этого метода управления является удобное управление, простая структура и низкая цена. Поток командных сигналов, посылаемых числовым программным управлением, является односторонним, поэтому проблемы с устойчивостью системы управления не возникает, но поскольку ошибка механической передачи не корректируется обратной связью, точность смещения невысока.
Все ранние станки с ЧПУ использовали этот метод управления, но процент отказов был относительно высоким. В настоящее время, благодаря усовершенствованию схемы вождения, он по-прежнему широко используется. Особенно в нашей стране, общая экономичная система ЧПУ и трансформация ЧПУ старого оборудования в основном используют этот метод управления. Кроме того, этот метод управления позволяет сконфигурировать однокристальный компьютер или одноплатный компьютер в качестве устройства числового программного управления, что снижает цену всей системы.
(2) Управление станками в замкнутом контуре
Сервопривод подачи этого типа станков с ЧПУ работает в режиме управления с обратной связью с обратной связью. Приводной двигатель может использовать два типа серводвигателей, постоянный или переменный, и должен настраивать обратную связь по положению и скорость обратной связи, а также обнаруживать фактическое смещение движущихся частей в любое время во время обработки. Он сравнивается с командным сигналом, полученным в результате операции интерполяции, и разница используется в качестве управляющего сигнала сервопривода, а затем приводит в движение компонент смещения для устранения ошибки смещения.
В зависимости от положения установки элемента обнаружения обратной связи по положению и используемого устройства обратной связи оно делится на два режима управления: полностью замкнутый контур и полузамкнутый контур.
(1) Полностью замкнутый контур управления
Как показано на рисунке, в устройстве обратной связи по положению используется элемент обнаружения линейного смещения (в настоящее время обычно используется решетчатая линейка), который устанавливается на седле станка, то есть линейное смещение координат станка обнаруживается непосредственно, а обратная связь от двигателя к седлу станка может быть устранена. Получается погрешность передачи во всей цепи механической передачи, что позволяет получить высокую точность статического позиционирования станка.
Тем не менее, во всем контуре управления характеристики трения, жесткость и зазор многих механических звеньев трансмиссии являются нелинейными, а динамическое время отклика всей механической трансмиссионной цепи очень велико по сравнению со временем электрического отклика. Это создает большие трудности для коррекции устойчивости всей системы замкнутого цикла, а проектирование и настройка системы также достаточно сложны. Таким образом, этот метод управления с полным замкнутым контуром в основном используется для координатных станков с ЧПУ и прецизионных шлифовальных станков с ЧПУ, требующих высокой точности.
(2) Полузамкнутый контур управления
Как показано на рисунке, обратная связь по положению использует элемент определения угла поворота (в настоящее время в основном используется энкодер), который устанавливается непосредственно на конце серводвигателя или ходового винта. Поскольку большая часть механических линий передачи не входит в систему замкнутого контура, она вызывается для получения относительно стабильных управляющих характеристик. Погрешность механической передачи, такая как ходовой винт, не может быть исправлена в любое время с помощью обратной связи, но для соответствующего повышения ее точности можно использовать программный метод компенсации фиксированного значения. В настоящее время большинство станков с ЧПУ используют метод управления с полузамкнутым контуром.
(3) Станки с ЧПУ с гибридным управлением
Характеристики вышеуказанных методов управления могут быть выборочно сконцентрированы для формирования смешанной схемы управления. Как упоминалось выше, поскольку метод управления с разомкнутым контуром обладает хорошей стабильностью, низкой стоимостью и низкой точностью, в то время как метод управления с полным замкнутым контуром имеет плохую стабильность, для того, чтобы дополнять друг друга и удовлетворять требованиям управления некоторых станков, следует использовать гибридный метод управления. Существуют другие типы компенсации с разомкнутым контуром и типы компенсации с полузамкнутым контуром для шероховатости поверхности.