SKY系统在车床数控改造中的应用 (1)

Application of SKY NC system in NC based lathe rebuilding

Liu Xuedong

1　前言

　　在数控车床行业中，目前国内使用的大都是以步进电机作为驱动元件构成的经济型车床数控系统。这些系统大多采用单片机作为控制核心，以开环方式工作，功能少而且故障率较高。在如今车床的改造过程中，我们应用的SKY普及型车床系统，以其独特的双位置闭环控制方式，全面兼容的标准高速64位PC控制核心，方便的自动对刀功能，强大的CAD/CAM/CNC一体化功能，发挥出国外系统所没有的优势，给用户带来良好的经济效益。
2　控制原理

　　常规闭环机床位置控制系统的设计，是在速度环基础上加位置外环构成闭环系统。由于这类系统难以克服非线性因素的影响，常因自持振荡而无法工作。为了克服系统这种缺陷，以转角—线位移双闭环位置控制方式，使数控技术达到一个崭新的的层次。由其构成的位置控制系统的动态结构如图1所示。

　　该系统由内外双位置环组成。其内环为转角位置环，检测元件为装于电机轴上的光电码盘，驱动装置为交流伺服系统，由此构成一输入为θi、输出为θo的随动系统。外部位置环采用光栅、感应同步器等线位移检测元件直接获取机床工作台位移信息，并以内环的转角随动系统作为驱动装置驱动工作台运动，并且引入Gc(S)组成的前馈通道，构成复合控制系统，大大提高了其跟随性能。因为工作台的精度由线位移检测元件决定，所以在理论上消除了机床间隙对精度的影响。

3　系统组成及应用

　　系统控制部分结构框图如图2所示，共分6个主要部分：伺服机构、位置反馈、自动对刀、开关量控制、主轴控制、主轴反馈。