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1. 开环控制系统
开环控制系统是指不带反馈装置的控制系统,由步进电机驱动线路和步进电机组成,如图4所示。数控装置经过控制运算发出脉冲信号,每一脉冲信号使步进电机转动一定的角度,通过滚珠丝杠推动工作台移动一定的距离。
图4 开环控制
这种伺服机构比较简单,工作稳定,容易掌握使用,但精度和速度的提高受到限制。
2. 半闭环控制系统
半闭环控制系统是在开环控制系统的伺服机构中装有角位移检测装置,通过检测伺服机构的滚珠丝杠转角间接检测移动部件的位移,然后反馈到数控装置的比较器中,与输入原指令位移值进行比较,用比较后的差值进行控制,使移动部件补充位移,直到差值消除为止的控制系统。
半闭环控制
这种伺服机构所能达到的精度、速度和动态特性优于开环伺服机构,为大多数中小型数控机床所采用。
3. 闭环控制系统
所示,闭环控制系统是在机床移动部件位置上直接装有直线位置检测装置,将检测到的实际位移反馈到数控装置的比较器中,与输入的原指令位移值进行比较,用比较后的差值控制移动部件作补充位移,直到差值消除时才停止移动,达到精确定位的控制系统。
闭环控制
闭环控制系统的定位精度高于半闭环控制,但结构比较复杂,调试维修的难度较大,常用于高精度和大型数控机床。
由于组合机床及其自动线是一种技术综合性很高的高技术产品,是根据用户要求而设计的,它涉及到加工工艺、刀具、测量、控制、诊断监控、清洗、装配和试漏等技术。我国组合机床及组合机床自动线总体技术水平比发达国家要相对落后,国内所需的一些高水平组合机床及自动线几乎都从国外。工艺装备的大量势必导致投资规模的扩大,并使产品生产成本提高。因此,市场要求我们不断开发新技术、新工艺,研制新产品,由过去的“刚性”机床结构,向“柔性”化方向发展,满足用户需求,真正成为刚柔兼备的自动化装备。早的组合机床于1911年在美国制成,用于加工汽车零件。
2.为大炮炮筒加工而诞生的台镗床(威尔金森,1775年)。到了17世纪,由于军事上的需要,大炮制造业的发展十分迅速,如何制造出大炮的炮筒成了人们亟需解决的一大难题。世界上台真正的镗床是1775年由威尔金森发明的。其实,确切地说,威尔金森的镗床是一种能够精密地加工大炮的钻孔机,它是一种空心圆筒形镗杆,两端都安装在轴承上。1728年,威尔金森出生在美国,在他20岁时,迁到斯塔福德郡,建造了比尔斯顿的座炼铁炉。因此,人称威尔金森为“斯塔福德郡的铁匠大师”。1775年,47岁的威尔金森在他父亲的工厂里经过不断努力,终于制造出了这种能以罕见的精度钻大炮炮筒的新机器。有意思的是,1808年威尔金森去世以后,他就葬在自己设计的铸铁棺内。
采用嵌入工业计算机技术的数控机床具有广泛的适应性,利用其满足客户需求的计算能力以及具有的网络控制能力,使内嵌嵌入式工控机的机床在加工对象改变时只需要改变输入的程序指令;提升加工性能比一般自动机床高,可以加工复杂型面,因而适合于加工中小批量、改型频繁、精度要求高、形状又较复杂的工件,并能获得良好的经济效果随着数控技术的发展,采用数控系统的机床品种日益增多,有车床、铣床、镗床、钻床、磨床、齿轮加工机床和电火花加工机床等。