数控加工设备开环方法(数控机床控制系统有开环)

数控加工设备开环方法详解

一、设备型号详解

数控加工设备是指采用数字控制技术进行加工的设备，其核心部件是数控机床控制系统。本文以某型号数控加工设备为例，对其开环方法进行详细解析。

1. 设备型号：某型号数控加工中心

2. 设备特点：

（1）采用全数字控制技术，实现加工过程的自动化、智能化；

（2）具有高精度、高效率、高可靠性等特点；

（3）可加工各种复杂形状的零件，适用于航空航天、汽车制造、模具制造等行业。

3. 开环方法：

（1）硬件开环：通过改变数控机床控制系统中的硬件配置，实现开环控制；

（2）软件开环：通过修改数控机床控制系统的软件程序，实现开环控制。

二、开环方法详解

1. 硬件开环

（1）硬件配置：某型号数控加工中心采用全数字控制技术，其硬件配置主要包括以下部分：

① 主控制器：负责整个数控系统的运行，实现加工过程的自动化、智能化；

② 数控系统：包括数控单元、伺服驱动单元、位置检测单元等，实现机床的运动控制；

③ 伺服电机：驱动机床各轴运动，实现加工过程中的精确控制；

④ 位置检测单元：实时检测机床各轴的位置，为数控系统提供反馈信号；

⑤ 加工中心本体：包括主轴、刀架、工作台等，实现零件的加工。

（2）开环控制：在硬件开环控制中，通过改变数控机床控制系统中的硬件配置，实现开环控制。具体方法如下：

① 删除或禁用位置检测单元：将位置检测单元从数控系统中删除或禁用，使数控系统无法获取机床各轴的位置信息；

② 改变伺服电机参数：调整伺服电机的参数，使其在运行过程中不进行位置反馈，实现开环控制。

2. 软件开环

（1）软件程序：某型号数控加工中心的软件程序主要包括以下部分：

① 加工参数设置：包括刀具参数、加工参数、加工路径等；

② 机床控制程序：实现机床各轴的运动控制；

③ 加工过程监控：实时监控加工过程，确保加工质量。

（2）开环控制：在软件开环控制中，通过修改数控机床控制系统的软件程序，实现开环控制。具体方法如下：

① 删除位置反馈程序：将位置反馈程序从机床控制程序中删除，使数控系统无法获取机床各轴的位置信息；

② 修改加工参数：调整加工参数，使机床在运行过程中不进行位置反馈，实现开环控制。

三、案例分析

1. 案例一：某航空发动机叶片加工

问题：在叶片加工过程中，由于开环控制导致加工精度不足。

分析：在叶片加工过程中，开环控制无法实时获取机床各轴的位置信息，导致加工精度不足。针对此问题，可以采用以下措施：

（1）增加位置检测单元，实现闭环控制；

（2）优化加工参数，提高加工精度。

2. 案例二：某汽车零部件加工

问题：在汽车零部件加工过程中，开环控制导致加工表面质量差。

分析：在汽车零部件加工过程中，开环控制无法实时获取机床各轴的位置信息，导致加工表面质量差。针对此问题，可以采用以下措施：

（1）增加位置检测单元，实现闭环控制；

（2）优化加工参数，提高加工表面质量。

3. 案例三：某模具加工

问题：在模具加工过程中，开环控制导致加工尺寸不稳定。

分析：在模具加工过程中，开环控制无法实时获取机床各轴的位置信息，导致加工尺寸不稳定。针对此问题，可以采用以下措施：

（1）增加位置检测单元，实现闭环控制；

（2）优化加工参数，提高加工尺寸稳定性。

4. 案例四：某精密零件加工

问题：在精密零件加工过程中，开环控制导致加工精度不足。

分析：在精密零件加工过程中，开环控制无法实时获取机床各轴的位置信息，导致加工精度不足。针对此问题，可以采用以下措施：

（1）增加位置检测单元，实现闭环控制；

（2）优化加工参数，提高加工精度。

5. 案例五：某复杂形状零件加工

问题：在复杂形状零件加工过程中，开环控制导致加工路径不合理。

分析：在复杂形状零件加工过程中，开环控制无法实时获取机床各轴的位置信息，导致加工路径不合理。针对此问题，可以采用以下措施：

（1）增加位置检测单元，实现闭环控制；

（2）优化加工参数，提高加工路径合理性。

四、常见问题问答

1. 问题：什么是数控加工设备开环方法？

答：数控加工设备开环方法是指通过改变数控机床控制系统中的硬件或软件配置，使机床在运行过程中不进行位置反馈，实现开环控制。

2. 问题：开环控制有哪些优点？

答：开环控制具有以下优点：

（1）结构简单，成本低；

（2）易于实现，便于维护；

（3）适用于对加工精度要求不高的场合。

3. 问题：开环控制有哪些缺点？

答：开环控制具有以下缺点：

（1）加工精度低，易受外界因素影响；

（2）加工稳定性差，易出现加工误差；

（3）不适用于对加工精度要求较高的场合。

4. 问题：如何提高开环控制的加工精度？

答：提高开环控制的加工精度可以从以下几个方面入手：

（1）增加位置检测单元，实现闭环控制；

（2）优化加工参数，提高加工精度；

（3）提高机床的加工精度。

5. 问题：开环控制适用于哪些场合？

答：开环控制适用于以下场合：

（1）对加工精度要求不高的场合；

（2）加工过程简单，易于实现的场合；

（3）成本较低的场合。