開環控製係統:采cai用yong步bu進jin電dian機ji作zuo為wei驅qu動dong部bu件jian，沒mei有you位wei置zhi和he速su度du反fan饋kui器qi件jian
，所suo以yi控kong製zhi簡jian單dan，價jia格ge低di廉lian
，但dan它ta們men的de負fu載zai能neng力li小xiao，位wei置zhi控kong製zhi精jing度du較jiao差cha
，進jin給gei速su度du較jiao低di，主zhu要yao用yong於yu經jing濟ji型xing數shu控kong裝zhuang置zhi
；半閉環和閉環位置控製係統：采用直流或交流伺服電機作為驅動部件，可以采用內裝於電機內的脈衝編碼器，旋轉變壓器作為位置/速(su)度(du)檢(jian)測(ce)器(qi)件(jian)來(lai)構(gou)成(cheng)半(ban)閉(bi)環(huan)位(wei)置(zhi)控(kong)製(zhi)係(xi)統(tong)，也(ye)可(ke)以(yi)采(cai)用(yong)直(zhi)接(jie)安(an)裝(zhuang)在(zai)工(gong)作(zuo)臺(臺)的(de)光(guang)柵(zha)或(huo)感(gan)應(ying)同(tong)步(bu)器(qi)作(zuo)為(wei)位(wei)置(zhi)檢(jian)測(ce)器(qi)件(jian)，來(lai)構(gou)成(cheng)高(gao)精(jing)度(du)的(de)全(quan)閉(bi)環(huan)位(wei)置(zhi)控(kong)製(zhi)係(xi)統(tong)。
　　由you於yu螺luo距ju誤wu差cha的de存cun在zai，使shi得de從cong半ban閉bi環huan係xi統tong位wei置zhi檢jian測ce器qi反fan饋kui的de絲si杠gang旋xuan轉zhuan角jiao度du變bian化hua量liang，還hai不bu能neng精jing確que地di反fan映ying進jin給gei軸zhou的de直zhi線xian運yun動dong位wei置zhi。但dan是shi，經jing過guo數shu控kong係xi統tong對dui螺luo距ju誤wu差cha的de補bu償chang後hou，它ta們men也ye能neng達da到dao相xiang當dang高gao的de位wei置zhi控kong製zhi精jing度du。與yu全quan閉bi環huan係xi統tong相xiang比bi，它ta們men的de價jia格ge較jiao低di，安an裝zhuang在zai電dian機ji內nei部bu的de位wei置zhi反fan饋kui器qi件jian的de密mi封feng性xing好hao，工gong作zuo更geng加jia穩wen定ding可ke靠kao，幾ji乎hu無wu需xu維wei修xiu
，所suo以yi廣guang泛fan地di應ying用yong於yu各ge種zhong類lei型xing的de數shu控kong機ji床chuang。
　　直zhi流liu伺si服fu電dian機ji的de控kong製zhi比bi較jiao簡jian單dan，價jia格ge也ye較jiao低di，其qi主zhu要yao缺que點dian是shi電dian機ji內nei部bu具ju有you機ji械xie換huan向xiang裝zhuang置zhi，碳tan刷shua容rong易yi磨mo損sun
，維wei修xiu工gong作zuo量liang大da。運yun行xing時shi易yi起qi火huo花hua，使shi電dian機ji的de轉zhuan速su和he功gong率lv的de提ti高gao較jiao為wei困kun難nan。
　　交流伺服電機是無刷結構
，幾乎不需維修，體積相對較小，有利於轉速和功率的提高，目前已在很大範圍內取代了直流伺服電機。

伺服控製單元的種類

分離型伺服控製單元
，其特點是數控係統和伺服控製單元相對獨立
，也就是說

，它們可以與多種數控係統配用
，NC係統給出的指令是與軸運動速度相關的DC電壓（例如0?10V）
，而從機床返回的是與NC係統匹配的軸運動位置檢測信號（例如編碼器?感應同步器等輸出信號）。伺服數據的設定和調整都在伺服控製單元側進行（用電位器調節或通過數字方式輸入）。
　　串行數據傳輸型伺服控製單元，其特點是NC係統與伺服控製單元之間的數據傳送是雙向。與軸運動相關的指令數據、伺服數據和報警信號是通過相應的時鍾信號線、選通信號號、發送數據線、接收數據線
、報警信號線傳送。從位置編碼器返回NC裝置的有運動軸的實際位置和狀態等信息。
　　網絡數據傳輸型伺服控製單元，其特點是軸控製單元密集安裝在一起，由一個公用的DC電源單元供電。NC裝置通過FCP板上的網絡數據處理模塊的連接點SR、ST與各個軸控製單元（子站）的網絡數據處理模塊的SR、ST點dian串chuan聯lian
，組zu成cheng伺si服fu控kong製zhi環huan。各ge個ge軸zhou的de位wei置zhi編bian碼ma器qi與yu軸zhou控kong製zhi單dan元yuan之zhi間jian是shi通tong過guo二er根gen高gao速su通tong信xin線xian連lian接jie
，反fan饋kui的de信xin息xi有you運yun動dong軸zhou位wei置zhi和he相xiang關guan的de狀zhuang態tai信xin息xi。
　　串行數據傳輸型和網絡數據傳輸型伺服控製單元的伺服參數在NC裝置中用數字設定
，開機初始化時裝入伺服控製單元
，修改和調整都十分方便。
　　網絡數據傳輸型伺服控製單元（例如大隈OSP-U10/U100係統）在相應的控製軟件配合下，具有實時的調整能力，例如在Hi-G型xing定ding位wei加jia減jian速su功gong能neng中zhong

，可ke以yi根gen據ju電dian機ji的de速su度du和he扭niu矩ju特te性xing求qiu出chu相xiang應ying的de函han數shu，再zai以yi其qi函han數shu控kong製zhi高gao速su定ding位wei時shi的de加jia減jian速su度du，從cong而er抑yi製zhi高gao速su定ding位wei時shi可ke能neng引yin起qi的de振zhen動dong。定ding位wei速su度du的de提ti高gao可ke以yi縮suo短duan非fei切qie削xue時shi間jian，提ti高gao加jia工gong效xiao率lv。又you如ru在zaiHi-Cut型進給速度控製功能中，係統可以在讀入零件加工程序後，自動識別數控指令要求加工的零件形狀（圓虎棱邊等）
，自動調節加工速度，使之最佳化，進而實現高速高精度加工。
　　采用高速微處理器和專用數字信號處理機（DSP）的(de)全(quan)數(shu)字(zi)化(hua)交(jiao)流(liu)伺(si)服(fu)係(xi)統(tong)出(chu)現(xian)後(hou)，硬(ying)件(jian)伺(si)服(fu)控(kong)製(zhi)變(bian)為(wei)軟(ruan)件(jian)伺(si)服(fu)控(kong)製(zhi)，一(yi)些(xie)現(xian)代(dai)控(kong)製(zhi)理(li)論(lun)的(de)先(xian)進(jin)算(suan)法(fa)得(de)到(dao)實(shi)現(xian)，進(jin)而(er)大(da)大(da)地(di)提(ti)高(gao)了(le)伺(si)服(fu)係(xi)統(tong)的(de)控(kong)製(zhi)性(xing)能(neng)。
　　伺(si)服(fu)控(kong)製(zhi)單(dan)元(yuan)是(shi)數(shu)控(kong)係(xi)統(tong)中(zhong)與(yu)機(ji)械(xie)直(zhi)接(jie)相(xiang)關(guan)聯(lian)的(de)部(bu)件(jian)，它(ta)們(men)的(de)性(xing)能(neng)與(yu)機(ji)床(chuang)的(de)切(qie)削(xue)速(su)度(du)和(he)位(wei)置(zhi)精(jing)度(du)關(guan)係(xi)很(hen)大(da)，其(qi)價(jia)格(ge)也(ye)占(zhan)數(shu)控(kong)係(xi)統(tong)的(de)很(hen)大(da)部(bu)分(fen)。相(xiang)對(dui)來(lai)說(shuo)，伺(si)服(fu)部(bu)件(jian)的(de)故(gu)障(zhang)率(lv)也(ye)較(jiao)高(gao)

，約(yue)占(zhan)電(dian)氣(qi)故(gu)障(zhang)的(de)70%以上，所以選配伺服控製單元十分重要。
　　伺服故障除了與伺服控製單元的可靠性有關外，還與機床的使用環境

、機械狀況和切削條件密切相關。例如環境溫度過高，易引起器件過熱而損壞；防護不嚴可能引起電機進水，造成短路；導dao軌gui和he絲si杠gang潤run滑hua不bu好hao或huo切qie削xue負fu荷he過guo重zhong會hui引yin起qi電dian機ji過guo流liu。機ji械xie傳chuan動dong機ji構gou卡ka死si更geng會hui引yin起qi功gong率lv器qi件jian的de損sun壞huai，雖sui然ran伺si服fu控kong製zhi單dan元yuan本ben身shen有you一yi定ding的de過guo載zai保bao護hu能neng力li
，但dan是shi故gu障zhang情qing況kuang嚴yan重zhong或huo者zhe多duo次ci發fa生sheng時shi，仍reng然ran會hui使shi器qi件jian損sun壞huai。有you些xie數shu控kong係xi統tong具ju有you主zhu軸zhou和he進jin給gei軸zhou的de實shi時shi負fu載zai顯xian示shi功gong能neng（例如大隈OSP係統的“當前位置”yemianshangbujinkeyixianshizhouyundongdeshishiweizhishuju，erqiehaitongshixianshigezhoudeshishifuzaibaifenbi，yonghukeyiliyongzhexiexinxi，caiqucuoshilaifangzhishigudefasheng。

進給伺服電機的選擇

輸出扭矩是進給電機負載能力的指標。從圖2可ke見jian，在zai連lian續xu操cao作zuo狀zhuang態tai下xia
，輸shu出chu扭niu矩ju是shi隨sui轉zhuan速su的de升sheng高gao而er減jian少shao的de，電dian機ji的de性xing能neng愈yu好hao
，這zhe種zhong減jian少shao值zhi就jiu愈yu校xiao為wei進jin給gei軸zhou配pei置zhi電dian機ji時shi應ying滿man足zu最zui高gao切qie削xue速su度du時shi的de輸shu出chu扭niu矩ju。雖sui然ran在zai快kuai速su進jin給gei時shi不bu作zuo切qie削xue
，負fu載zai較jiao小xiao，但dan也ye應ying考kao慮lv最zui高gao快kuai速su進jin給gei速su度du下xia的de起qi動dong扭niu矩ju。高gao速su時shi的de輸shu出chu扭niu矩ju下xia降jiang過guo多duo也ye會hui影ying響xiang進jin給gei軸zhou的de控kong製zhi特te性xing。

主軸伺服電機的選擇

　 輸出功率是主軸電機負載能力的指標。從圖3可見主軸電機的額定功率是指在恒功率區（速度N1到N2）內運行時的輸出功率
，低於基本速度N1時(shi)達(da)不(bu)到(dao)額(e)定(ding)功(gong)率(lv)，速(su)度(du)愈(yu)低(di)，輸(shu)出(chu)功(gong)率(lv)就(jiu)愈(yu)校(xiao)為(wei)了(le)滿(man)足(zu)主(zhu)軸(zhou)低(di)速(su)時(shi)的(de)功(gong)率(lv)要(yao)求(qiu)，一(yi)般(ban)采(cai)用(yong)齒(chi)輪(lun)箱(xiang)變(bian)速(su)，使(shi)主(zhu)軸(zhou)低(di)速(su)時(shi)的(de)電(dian)機(ji)速(su)度(du)也(ye)在(zai)基(ji)本(ben)速(su)度(du)N1以(yi)上(shang)，此(ci)時(shi)，機(ji)械(xie)結(jie)構(gou)較(jiao)為(wei)複(fu)雜(za)，成(cheng)本(ben)也(ye)會(hui)相(xiang)應(ying)增(zeng)加(jia)。在(zai)主(zhu)軸(zhou)與(yu)伺(si)服(fu)電(dian)機(ji)直(zhi)接(jie)連(lian)接(jie)的(de)數(shu)控(kong)機(ji)床(chuang)中(zhong)，有(you)兩(liang)種(zhong)方(fang)法(fa)來(lai)滿(man)足(zu)主(zhu)軸(zhou)低(di)速(su)時(shi)的(de)功(gong)率(lv)要(yao)求(qiu)
，其(qi)一(yi)是(shi)選(xuan)擇(ze)基(ji)本(ben)速(su)度(du)較(jiao)低(di)或(huo)額(e)定(ding)功(gong)率(lv)高(gao)一(yi)檔(dang)的(de)主(zhu)軸(zhou)電(dian)機(ji)，其(qi)二(er)是(shi)采(cai)用(yong)特(te)種(zhong)的(de)繞(rao)組(zu)切(qie)換(huan)式(shi)主(zhu)軸(zhou)伺(si)服(fu)電(dian)機(ji)（例如日本大隈的YMF型主軸電機），zhezhongdianjidesanxiangraozuzaidisuyunxingshijiechengxingxing，erzaigaosuyunxingshijiechengsanjiaoxing

，congertigaolezhuzhoudianjidedisugonglvtexing，jiangdizhuzhoujixiebujiandechengben。
　　這兒要特別指出的是，雖然高速加工是提高數控機床生產效率的有效途徑
，但高速、高gao精jing度du切qie削xue會hui給gei伺si服fu驅qu動dong和he計ji算suan機ji部bu件jian帶dai來lai更geng高gao的de要yao求qiu，必bi然ran增zeng加jia數shu控kong係xi統tong的de成cheng本ben，而er高gao速su加jia工gong的de另ling一yi個ge重zhong要yao應ying用yong領ling域yu是shi輕qing金jin屬shu和he薄bo壁bi零ling件jian的de加jia工gong
，所suo以yi
，應ying該gai按an機ji床chuang的de實shi際ji需xu要yao選xuan擇ze主zhu軸zhou和he進jin給gei電dian機ji的de速su度du．