数控系统的配置和功能选择系统

数控系统的配置和功能选择系统是数控机床的重要组成部分，配置什麽样的数控系统及选
择哪些数控功能，都是机床生产厂家和最终用户所关注的问题。

 

数控系统的配置

 伺服控制单元的选择 数控系统的位置控制方式 

开环

 控制系统：采用步进电机作为驱动部件，没有位置和速度反馈器件，所以控制简单，

价格低廉，但它们的负载能力小，位置控制精度较差，进给速度较低，主要用于经济型数
控装置；
   
半闭环和闭环位置控制系统：采用直流或交流伺服电机作为驱动部件，可以采用内装於电
机内的脉冲编码器，旋转变压器作为位置

/速度检测器件来构成半闭环位置控制系统，也可

以采用直接安装在工作臺的光栅或感应同步器作为位置检测器件，来构成高精度的全闭环
位置控制系统。

  

由于螺距误差的存在，使得从半闭环系统位置检测器反馈的丝杠旋转角度变化量，还不能
精确地反映进给轴的直线运动位置。但是，经过数控系统对螺距误差的补偿後，它们也能达
到相当高的位置控制精度。与全闭环系统相比，它们的价格较低，安装在电机内部的位置反
馈器件的密封性好，工作更加稳定可靠，几乎无需维修，所以广泛地应用于各种类型的数
控机床。
   
直流伺服电机的控制比较简单，价格也较低，其主要缺点是电机内部具有机械换向装置，
碳刷容易磨损，维修工作量大。运行时易起火花，使电机的转速和功率的提高较为困难。

   

交流伺服电机是无刷结构，几乎不需维修，体积相对较小，有利于转速和功率的提高，目
前已在很大範围内取代了直流伺服电机。

 

  
伺服控制单元的种类

   

分离型伺服控制单元，其特点是数控系统和伺服控制单元相对独立，也就是说，它们可以
与多种数控系统配用，

NC 系统给出的指令是与轴运动速度相关的 DC 电压（例如 0-

10V），而从机床返回的是与 NC 系统匹配的轴运动位置检测信号（例如编码器?感应同步
器等输出信号）。伺服数据的设定和调整都在伺服控制单元侧进行（用电位器调节或通过数
字方式输入）。
   
串行数据传输型伺服控制单元，其特点是

NC 系统与伺服控制单元之间的数据传送是双向。

与轴运动相关的指令数据、伺服数据和报警信号是通过相应的时钟信号线、选通信号号、发送
数据线、接收数据线、报警信号线传送。从位置编码器返回

NC 装置的有运动轴的实际位置和

状态等信息。