经济型数控车床的闭环控制

吴开旭

摘 要：经济型机床的运作过程中，需要较多的技术支撑，其中的闭环控制措施则是其中的典型，这一技术类别的应用与经济型数控车窗的运作需求相符合，而笔者则针对经济型数控车窗的闭环控制方式进行了相应的分析和探析，以下为详述。

关键词：经济性数据车床；闭环控制措施

步进式电机驱动数控车床的应用中，具备诸多的优势，比如，价格较低，这一数控车床类型常被称为经济型数控车床，这一车床类型一般都是开环类别的，开环控制措施在实际的应用中，常会体现出相当程度的稳定性、低廉以及应用手段极为成熟，除此之外，还存在着诸多的问题，也具有诸多的缺陷，较为显著地就是精度极低，鉴于此，笔者对新型步进电机闭环控制系统等，最终达到车床的控制精准度。

一、对于闭环控制原理概念分析

经济型数控车床的闭环控制原理一般可以体现在开环系统的运作中，再加之直线光栅作为线位检查元件，将其作为车床拖板的位移方式作为实地反馈信息，而后应用相关的软件类型，对控制机床的内容进行数字调节，最终再落实相应的进给运动方式。

调节气的闭环控制系统的运作出现超时现象时，一般都会通过反向运动等将其中易出现的偏差予以抵销，从而也会导致系统出现震荡等现象，这就会致使实际的控制力度不足。车窗的切削加工时，超调问题则是不允许发生的，此时，出现了超调问题，就应当将工件进行切削，最终还会出现诸多的故障问题或是报废等[1]。

而要想更好地解决系统超调问题，就应当从各个层面落实措施。其一，就要应用适宜的方式对各类参数予以调节，其二，就是要在进给将要结束时，就应落实极具针对性的降频处理方式，促使最终的刀架速度向相应的位置予以运作。这一解决措施极具稳定性、落实方式也极为简易、设计过程中所需的投入也会相对较少。

步进电机转子的运作中，将会体现出一定的惯性和转动能力，启动、暂停时间较小，导致电机在实际的信号输入中，仅过几毫秒之后就可以达到同步的转速，这时的信号如果切断，那么，电机也会出现相应的停转问题。

在此过程中，就要对经济型数控车床进行全面的考虑。尤其是在实际的改造中，更应当注重车窗的运作情况，其自身的精准度较差，将会致使导轨出现一定的磨损问题，使系统化的工作长度也会出现间隙不一致的问题，最终还会导致反向间隙出现不一致等情況[2]。

此时的数字调节如果仅仅是常规类型，那么，将会使调节参数受到相应的影响，即便暂时将参数确定下来，经过时间的推移，也会导致机械的传动环节出现相应的松动问题，此时的参数也会相应地发生改变。这时，就则应针对闭环控制过程中不常用的数字调节器，通过特殊的形式来实现数字器的调节，最终将数字调节门的作用体现出来。

数字调节门事实上，PID数字调节器的应用极为繁杂，其中不涵盖着微分环节和积分环节，比例环节的系数确定一般都是1，实际的工作原理也会表现为指令脉冲数将反馈脉冲数大于零时，此时，打开数字调节门，最终还会对系统予以切实的把控，当反馈结束之后，就应当进行数据的实验判断。

二、借助实验的作用，分析数控车床的运作情况

笔者针对一台经过改造的经济型车床作为案例进行分析，其型号为CK-1型闭环控制系统，这一系统的纵向脉冲和横向脉冲指数分别为0.02mm以及0.005mm，借助实验的形式对其进行了下述分析。

（一）对系统进行精准定位

从其横向拖板位置对其精度进行分析，可知开环系统的实际精度也较差，经过分析可知，最大误差为0.005mm，其闭环系统的定位稳定性也应当尽可能保持在±0.005mm，此外，经过实验之后，可以发现给进速度带来定位精度的影响较小，此时，可以借助软件的作用，逐步实现降频处理[3]。

（二）测定拖板反向间隙

经过分析之后，可知车床的横向和纵向拖板都在200mm的范围内实施反向间隙，同时它的水平坐标也可将拖板的实际位移情况予以分析，这时就要对垂直坐标的反向间隙通过垂直坐标的形式予以表达，具体可以应用粗实线Z对托拖板的间隙情况予以体现，应用细实线X对拖板的间隙予以表达，两条线彼此之间的反向间隙将会在导轨全程呈现着随机分布的状态，所以，开环系统击毙那自身具备相应的间隙补偿性能，同时也会凸显出固定量，最终也不能对随机分布的间隙予以有效克服。

三、结束语

综上所述，笔者对步进电机闭环控制系统的稳定性和精确的控制方式进行了相应的分析，同时它的应用也体现出了较高的性价比，尤其是可以切实对步进机的误差予以克服，使系统的实际控制精准度和强度满足了实际的运作需求。

参考文献：

[1]王玉琳.经济型数控车床的闭环控制[J].机械制造，2014，42（12）：15-16.

[2]宋欣颖，金凤鸣.数控车床全闭环控制系统的研究与分析[J].机电一体化，2014，20（11）：40-42.

[3]辛艳东.西门子802D数控系统在机床改造中的应用[J].制造技术与机床，2016，41（5）：117-118.