数控机床半闭环怎么消除

『壹』 数控机床的全闭环和半闭环是什么意思

数控机床的半闭环，只是读取伺服电机尾端编码器的脉冲数来当实际位置脉冲，不是真正的位置环闭环，如果是采用伺服电机的编码器反馈，那么就是半闭环。

数控机床的全闭环，就是直接读取负载距离参数，如丝杆光栅尺实际位置脉冲，是真正的位置环闭环。控制精度高。如果采用丝杆上的光栅尺反馈，那么就是全闭环。

数控机床的全闭环是有光栅尺，半闭环没有光栅尺，只有编码器。半闭环是检转动部分，全闭环是检移动部分。

(1)数控机床半闭环怎么消除扩展阅读：

原理

为了实现闭环控制，必须对输出量进行测量，并将测量的结果反馈到输入端与输入量进行相减得到偏差，再由偏差产生直接控制作用去消除偏差。

整个系统形成一个闭环。闭环传递系统与开环传递系统的本质区别也就在于闭环系统的输出对系统有控制作用，而开环系统的输出则对系统没有控制作用。闭环控制系统的·输出对系统控制的影响真是通过反馈（一般是负反馈）进行的。

对于自动控制系统而言，闭环系统，在方框图中，任何一个环节的输入都可以受到输出的反馈作用。控制装置的输入受到输出的反馈作用时，该系统就称为全闭环系统，或简称为闭环系统。

一个闭环的自动控制系统主要由控制部分和被控部分组成。控制部分的功能是接受指令信号和被控部分的反馈信号，并对被控部分发出控制信号。被控部分的功能则是接受控制信号，发出反馈信号，并在控制信号的作用下实现被控运动。

『贰』 数控机床

按工艺用途可分为：
数控车床、数控铣床、数控钻床、数控磨床、数控镗铣床、数控电火花加工机床、数控线切割机床、数控齿轮加工机床、数控冲床、数控液压机等各种用途的数控机床。
按伺服控制方式分：
开环控制数控机床：这类机床不带位置检测反馈装置，通常用步进电机作为执行机构。输入数据经过数控系统的运算，发出脉冲指令，使步进电机转过一个步距角，再通过机械传动机构转换为工作台的直线移动，移动部件的移动速度和位移量由输入脉冲的频率和脉冲个数所决定。
半闭环控制数控机床：在电机的端头或丝杠的端头安装检测元件（如感应同步器或光电编码器等），通过检测其转角来间接检测移动部件的位移，然后反馈到数控系统中。由于大部分机械传动环节未包括在系统闭环环路内，因此可获得较稳定的控制特性。其控制精度虽不如闭环控制数控机床，但调试比较方便，因而被广泛采用。
闭环控制数控机床：这类数控机床带有位置检测反馈装置，其位置检测反馈装置采用直线位移检测元件，直接安装在机床的移动部件上，将测量结果直接反馈到数控装置中，通过反馈可消除从电动机到机床移动部件整个机械传动链中的传动误差，最终实现精确定位。
按运动方式分：
点位控制数控机床：数控系统只控制刀具从一点到另一点的准确位置，而不控制运动轨迹，各坐标轴之间的运动是不相关的，在移动过程中不对工件进行加工。这类数控机床主要有数控钻床、数控坐标镗床、数控冲床等。
直线控制数控机床：数控系统除了控制点与点之间的准确位置外，还要保证两点间的移动轨迹为一直线，并且对移动速度也要进行控制，也称点位直线控制。这类数控机床主要有比较简单的数控车床、数控铣床、数控磨床等。单纯用于直线控制的数控机床已不多见。
轮廓控制数控机床：轮廓控制的特点是能够对两个或两个以上的运动坐标的位移和速度同时进行连续相关的控制，它不仅要控制机床移动部件的起点与终点坐标，而且要控制整个加工过程的每一点的速度、方向和位移量，也称为连续控制数控机床。这类数控机床主要有数控车床、数控铣床、数控线切割机床、加工中心等。

『叁』 数控机床系统振荡故障怎么进行消除

机床的振荡故障通常发生在机械部分和进给伺服系统。产生振荡的原因有很多，陈了机械方面存在不可消除的传动间隙、弹性变形、摩擦阻力等诸多因素外，伺服系统的有关参数的影响也是重要的一方面。伺服系统有交流和直流之分，本文主要讨论直流伺服系统因参数影响引起的振荡。大部分数控机床采用的是全闭环方式。
引起伺服系统振动的原因大致有四种情况：1、位置环不良又引起输出电压不稳；2、速度环不良引起的振动；3、伺服系统可调定位器太大引起电压输出失真；4、传动机械装如丝杠间隙太大。这些控制环的输出参数失真或机械传动装置间隙太大都是引起振动的主要因素。它们都可以通过伺服控制系统进行参数优化。
数控机床系统应该如何进行消除振荡？
1、闭环伺服系统造成的振荡：有些数控伺服系统采用的是半闭环装置，而全闭环伺服系统必须是在其局部半闭环系统不发生振荡的前提下进行参数调整，所以两者大同小异，本文只讨论全闭环情况下的参数优化方法。
2、降低位置环增益：在伺服系统中有参考的标准值，例如FANUC0-C系列为3000，西门子3系统为1666，出现振荡可适当降低增益，但不能降太多，因为要保证系统的稳态误差。
3、降低负载惯量比：负载惯量比一般设置在发生振动时所示参数的70%左右，如不能消除故障，不宜继续降低该参数值。
4、加入比例微积分器（PID）：比例微积分器是一个多功能控制器，它不仅能有效地对电流电压信号进行比例增益，同时可调节输出信号滞后成超前的问题，振荡故障有时因输出电流电压发生滞后成超前情况而产生，这时可通过PID来调节输出电流电压相位。
5、采用高频抑制功能：以上讨论的是有关低频振荡时参数优化方法，而有时数控系统会因机械上某些振荡原因产生反馈信号中含有高频谐波，这使输出转矩里不恒定，从而产生振动。对于这种高频振荡情况，可在速度环上加入一阶低通滤波环节，即为转矩滤波器。
速度指令与速度反馈信号经速度控制器转化为转矩信号，转矩信号通过一阶滤波环节将高频成分截止，从而得到有效的转矩控制信号。通过调节参数可将机械产生的100Hz以上的频率截止，从而达到消除高频振荡的效果。综上所述，利用双位反馈可使系统在全闭环和半闭环两种方式下进行，从而大大提高了系统的调节范围，也增加了系统的调节参数。从时间常数上可知，该系统可在停止状态下进行全闭环误差调整，在过渡状态下可进行半闭环调整。现以FANUC0-C为例，将具体参数调整过程进行简单介绍。首先设参数P8411#（DPFB）为1，即为选择双位置反馈功能；P8499为位置反馈的zui大振幅，一般设置为0；P8478（分子）和P8479（分母）为中位转换环节的常数设置，可根据要求设置；P8480为一阶延时环节的参数设置代号，其设置范围为：10~300mS，一般设定为100mS左右；P8481为零点幅度，一般情况下为0，但因振荡可适当调高一点。双位反馈功能是一种比较灵活的误差修正方式，在系统调试过程中有很好的参数优化和保证系统稳定性的功能。
数控系统的振荡现象已成为数控全闭环系统的共同性问题。系统振荡时会造成机床产生爬行与振动故障，尤其在卧式带立柱的轴和旋转数控工作台轴其系统出现振荡的频率较高。该问题已成为影响数控设备正常使用的重要因素之一。

『肆』 什么是半闭环控制系统

开环,半闭环,闭环数控机床是按照控制方式来分类的

1、开环控制系统

开环控制系统是指不带反馈装置的控制系统，由步进电机驱动线路和步进电机组成，。数控装置经过控制运算发出脉冲信号，每一脉冲信号使步进电机转动一定的角度，通过滚珠丝杠推动工作台移动一定的距离。

这种伺服机构比较简单，工作稳定，容易掌握使用，但精度和速度的提高受到限制。

2、半闭环控制系统

半闭环控制系统是在开环控制系统的伺服机构中装有角位移检测装置，通过检测伺服机构的滚珠丝杠转角间接检测移动部件的位移，然后反馈到数控装置的比较器中，与输入原指令位移值进行比较，用比较后的差值进行控制，使移动部件补充位移，直到差值消除为止的控制系统。

这种伺服机构所能达到的精度、速度和动态特性优于开环伺服机构，为大多数中小型数控机床所采用。

3、闭环控制系统

闭环控制系统是在机床移动部件位置上直接装有直线位置检测装置，将检测到的实际位移反馈到数控装置的比较器中，与输入的原指令位移值进行比较，用比较后的差值控制移动部件作补充位移，直到差值消除时才停止移动，达到精确定位的控制系统。

闭环控制系统的定位精度高于半闭环控制，但结构比较复杂，调试维修的难度较大，常用于高精度和大型数控机床。

这种伺服机构所能达到的精度、速度和动态特性优于开环伺服机构，为大多数中小型数控机床所采用。

『伍』 简述闭环（半闭环）系统的数控机床加工工件时的过程（原理）

简单的说就是，半闭环伺服系统它的检测装置是由丝杠转动的角度反馈到数控系统内与之比较，而全闭容环伺服系统它的检测装置是把工作台的移动反馈给数控系统与之比较，因为在半闭环伺服系统机床运行中由于丝杠的磨损于滚珠螺姆副中的滚珠磨损存在间隙就只能用补偿值来取消，所以全闭环更好些！

『陆』 以图示方法说明什么是开环,闭环和半闭环数控机床

1、开环数控系统特点

没有位置测量装置，信号流是单向的（数控装置至进给系统），故系统稳定性好。无位置反馈，精度相对闭环系统来讲不高，其精度主要取决于伺服驱动系统和机械传动机构的性能和精度。一般以功率步进电动机作为伺服驱动元件。 这类系统具有结构简单、工作稳定、调试方便、维修简单、价格低廉等优点，在精度和速度要求不高、驱动力矩不大的场合得到广泛应用。一般用于经济型数控机床。

『柒』 什么是半闭环与全闭环

是指控制方式？，全闭环是指控制输出完全是根据反馈信号来控制，半闭环是指只有部分控制是根据反馈信号执行的。

『捌』 数控车床常见故障

首先要明确部分无法换刀属于无诊断显示故障，这种故障常常表现为指令正常，而执行时却不能动作，因此这种故障的排除难度也是最大的。
其次，要查找系统的故障，核对换刀前后的系统参数，如果参数发生了变化，则系统认为换刀不能结束，也就无法正常结束换刀，系统也就无法继续向下执行。通过确认换刀前后的参数，也就可以断定系统程序是否正常。
另外，还要查找信号联络线的故障，具体的就要看下线路是否有断路或者虚接的现象。为了排除偶然性，可以将排号顺序不同的刀具联络线进行互换这样就可以判断是否是线路的问题。

『玖』 数控机床产生报警怎么处理

常见的几种报警及处理方式：

1、当线性轴返回参考点时，找不到零脉冲。 以表达式的形式，当轴返回参考点时，它将运行直到到达轴的极限。 造成这种故障的原因通常是读数头或秤很脏。

2、解决此类问题的方法是：卸下读数头并用无水乙醇冲洗，然后用无水乙醇的丝布清洁标记的部分。

3、CNC机床的线性轴在运行期间报警，在CNC机床的操作过程中，如果使用西门子840D的线性轴或德国力士乐CNC系统，则会发生“硬件编码器错误”警报，如果使用西班牙的FAGOR CNC系统的线性轴，则会出现“跟随误差超出限制”警报。 此时，作为机床的线性轴的位置检测元件的光栅尺通常会失效。

(9)数控机床半闭环怎么消除扩展阅读：

1、如果机床处于紧急停止状态，则首先检查KA继电器是否在紧急停止电路中，如果继电器已接合且系统仍处于紧急停止状态，则可以确定故障不是由电路引起的。

2、可以从其它方面找到原因； 如果继电器未闭合，则可以确定故障是由紧急停止电路断开引起的。 此时，可以使用万用表逐步检查整个紧急停止电路。

3、系统参数设置不正确，会导致系统信号无法正常输入或输出，或者复位条件不能满足所引起的紧急停车故障。

4、释放紧急停止按钮，并且PLC中的系统复位所需的信息（例如“伺服电源就绪”，“主轴驱动器就绪”等）不符合要求。