數控機床的開環、閉（bì）環、半閉環

1. 開環控製數控機床

這類控製的數控機床（chuáng）其控製（zhì）係統沒有位（wèi）置檢測元件，伺服驅動部件通常（cháng）為（wéi）反應式步進電動機或混合式伺服步進（jìn）電動機（jī）。數控係統每（měi）發出一個進給指令，經驅動電路功率放大後，驅動步進電動機旋（xuán）轉（zhuǎn）一個角度，再經過（guò）齒輪（lún）減速裝置帶動絲杠旋轉，通過絲杠螺母（mǔ）機構（gòu）轉換為移動部件的直（zhí）線位移。移（yí）動部件的移動速度與位移量是由輸入脈衝的頻率（lǜ）與脈衝數所決定的。此類數控機床的信息流是單向的，即進給脈衝發出去（qù）後，實際移動值不再反饋回來，所（suǒ）以稱為開環控製數（shù）控機床。

開環控製係統（tǒng）的數（shù）控機床結構簡單，成本（běn）較（jiào）低。但是，係（xì）統對移動部件的實際位移（yí）量（liàng）不進行監測，也不能（néng）進行（háng）誤差校正。因此，步（bù）進電動機的失步、步距角誤差、齒輪與絲杠等傳動誤差都將影響被加工零件的精度。開環控製係統僅適用（yòng）於加工精度要求不很高的中小型數控機床，特別是（shì）簡易經濟型數控機床。

2. 閉環控製數控機床

閉環控製數控機床是指在（zài）機床移動部件上（shàng）安裝直（zhí）線位移檢測裝置（zhì），直（zhí）接對工（gōng）作台（tái）的實際位移進行檢測，將測量的實際位移值反饋到數控裝置中，與輸入的指（zhǐ）令位移值進行比較，用差值（zhí）對機床進行控製，使移動部件按（àn）照實際需要的位移量運動，最終實現移（yí）動部件的精確運動和定位。從理論上講，閉（bì）環係統的運動精（jīng）度主要取決於檢測裝置的（de）檢測精度，與傳動鏈（liàn）的誤差無關，因此其（qí）控製精度高。圖 1.9 所示（shì）為（wéi）閉環控製數控機床的係統框圖（tú）。圖（tú）中 A為速度（dù）傳感器、C 為直線位移傳感器。當位移指令值發送到位置比較電路時，若工作台沒（méi）有移動，則沒有反饋量，指令值（zhí）使得伺服電動機轉動，通過 A 將速度反饋信號送到速度控製電路，通過 C 將工作台實際位移量反饋回去，在（zài）位置比較電路中（zhōng）與位移指令值相比（bǐ）較，用比較後得到的差值進行位置控製，直至差值為零時為止。這類控製的數控機床，由於將工作台納入了控製環節，故稱為閉環控製數控機床。

閉環控製數（shù）控機（jī）床的定位精度高，但調試和維修都較困難，係統（tǒng）複雜（zá），成本高。

3. 半閉（bì）環（huán）控製數控（kòng）機床

半閉環控製數控機床是指在伺服電動機的軸或數控機床的傳動絲（sī）杠（gàng）上裝有角（jiǎo）位移電流檢測裝置(如光電編碼器（qì）等（děng）)，通過（guò）檢測絲杠的轉角（jiǎo）間接地檢測移動（dòng）部件的實際位移，然後反饋到數控裝置中去（qù），並對誤差進行修正。

通過元件速度（dù）傳感器(測速元件) 和角度傳感器(光電編碼盤)可（kě）間接檢測出伺服電動機的轉速，從而推算（suàn）出工作台的實際位移量，將此值與指令值進行比較，用差值來實現控製。由於工作台沒（méi）有包括在控製回路中，因而稱為半閉環控製數控機床。