数控龙门铣床设计(4)

燕山大学本科生毕业设计（论文）

图1-1开环控制示意图

这种机床工作比较稳定，反应迅速，调试方便，维修简单，其控制精度受到限制。它适用于一般要求的中、小型数控机床。

（2）.半闭环控制控制数控机床

这种控制方式对工作台的实际位置不进行检查测量。这种控制方式介于开环与闭环之间，精度没有闭环高，调试比闭环方便。

（3）.闭环控制数控机床

这类机床的优点是精度高、速度快，但是调试和维修比较复杂。 （4）.混合控制机床

它集中了上述三种控制方式的特点。

1.4 经济型数控机床

1.4.1 经济型数控机床的概念

所谓经济型数控机床就是指价格低廉，操作使用方便，适合我国国情的装有数控系统的高效自动化机床。

1.4.2 经济型数控机床的分类

以驱动和定位方式划分，经济数控系统可分为以下三类： （1）.步进电机式

采用步进电机驱动与定位，是开环系统，不采用其他措施进行补偿位置误差。其力矩不太大，所以机床行程速度较低。可加工锥面、螺纹、简单外形的曲面等，十分灵活。由于性能价格比合适，所以被广泛采用。

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第1章 绪论

（2）.交流点位式

它采用交流电机变频驱动，用光栅数字点位控制。它可提高精度。但只能加工柱面，且成本高，其性能价格比下降。

（3）.半闭环连续控制式

它采用了高性能直流伺服电机驱动，扭矩大，速度高，承载能力强，可进行强力切削，但造价太高不经济，不适用于中小企业。

1.4.3 经济型数控机床的特点

经济型数控机床有以下特点： 1．价格便宜，其性能价格比适中。

2．适用于多品种，中小批量产品的自动化生产，对产品的适应性强。 3．提高产品质量，降低废品损失。 4．能解决复杂零件的加工精度控制问题。 5．节约大量工装费用，降低生产成本。 6．减轻工人的劳动强度。

7．提高工人素质，促进技术进步。

8．增强了企业应变能力，为提高企业竞争能了创造了条件。

1.5 数控机床的组成及工作原理

1.5.1 数控机床的组成

数控机床一般由控制介质、数控装置、伺服系统、测量反馈装置和机床主机组成，如图1-2：

1．控制介质

控制介质是存贮数控加工所需要的全部动作和刀具相对于工作位置信息的媒介物，它记载着加工零件的加工程序。常用的有穿孔带、穿孔卡片、磁带和磁盘等。

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图1-2数控机床的组成

2．数控装置

它是数控机床的核心。先导数控机床都采用计算机数控装置，既CNC(computerized numerial control)装置。他能完成信息输入、存储、变换、插补运算以及实现各种控制功能。

3．伺服系统

伺服系统世界手术控装置的指令，驱动机床执行机构运动的驱动部件。包括主轴驱动单元、进给驱动单元、主轴电机和进给电机等。

4．测量反馈装置

该装置由检测元件和相应的电路组成，其作用是检测速度和位移，并将信息反馈出来，构成闭环控制。

5．机床主机

主机是数控机床的主体，包括床身、主轴、进给机构等机械部件。 1.5.2数控机床的工作原理

当机床进行加工零件时，对加工要求零件尺寸及其参数，加工步骤等专用代码化的数字表示，通过控制介质，输入到控制装置，经微机处理后，

发出控制与运算的信息，在由伺服系统把脉冲信号转换为机床移动部件的运动，从而实现加工需要。

数控装置的基本组成框图如图1-3：

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第1章 绪论

程序编制的一般步骤：图1-4表示的零件图到成品的全过程，虚线框图中即为程序编制的内容及步骤。

图1-4零件图到成品的全过程

图1-3数控装置的基本组成

7位坐标轴或执行机构的测量装置，用于对坐标轴（或工作台）实际位置的测量，并反反馈到控制系统或伺服系统，形成全封闭控制。后者用以对驱动电机轴位置检测并反馈到数控系统或伺服系统形成半闭环控制若不需要检测装置到形成开环控制。

开环系统简单，易于控制，但精度差，低速不平稳，变速扭矩小，一半用于倾覆在变化不太大或经济型数控机床上。

全闭环系统适用于具有传动部件精度高，性能稳定，使用过程温度差变化不大的高精度数控机床。

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1.5 本章小节

本章主要讲述了数控技术的发展趋势以及数控机床的相关知识，包括数控机床的类型，其组成部分和工作原理，着重讲解了其控制原理。

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