數控機床的開環、閉環、半閉環

1. 開環控製數（shù）控機床

這類控製的數控機床其控製（zhì）係統（tǒng）沒有位置檢測元件（jiàn），伺（sì）服驅動部件（jiàn）通常為反應式步進電動機或混合式伺（sì）服步進電（diàn）動機。數控係（xì）統每發（fā）出一個進給指令，經驅動電路功率（lǜ）放大後，驅動步進電動機旋轉一個角度，再經過齒輪減速裝置帶動絲杠旋轉，通過絲杠螺母機構轉換為移動部件的直線（xiàn）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與脈衝數所決定的。此類（lèi）數控機床的信息流是單向的，即進給脈衝發出去後，實際移（yí）動值（zhí）不再反饋（kuì）回來，所以稱為開環控製數控機（jī）床。

開環控（kòng）製係（xì）統的數（shù）控（kòng）機床結構簡單，成本較低。但是，係統對移動部件的實際位移量不進行監測，也不能進行誤差校正。因此，步進電動機的失步、步距角誤差、齒輪與絲杠等傳動誤（wù）差都將影響被加工零件（jiàn）的精度。開（kāi）環控製係統僅適用於加工精度要求不很高的中小（xiǎo）型數控機床，特別是簡易經濟型（xíng）數控機（jī）床。

2. 閉環控製數控機床（chuáng）

閉環控製數控機床是指在機（jī）床移動部件上安裝直線位移檢測裝（zhuāng）置，直接對工作台的實際位移進行檢測，將（jiāng）測量的實際位移值反饋到數控（kòng）裝置中，與輸入的指令位（wèi）移值進行比較，用差值對機床進行控製，使移動部（bù）件按照實際（jì）需要的位移量運動，最終實現移（yí）動部件的精確（què）運動和定位。從理（lǐ）論上（shàng）講，閉環係（xì）統的（de）運動精度主要取決於檢測裝置的檢測精度，與傳動（dòng）鏈的誤（wù）差無關，因（yīn）此其控製精度（dù）高。圖 1.9 所示為閉環控製數控機床的係統框圖。圖中 A為速度傳感器、C 為直線位移傳感器。當（dāng）位移指令值發送到位置比較電路時（shí），若（ruò）工作台沒有移動，則沒有反饋量，指（zhǐ）令值使得（dé）伺服電動機轉（zhuǎn）動，通過 A 將速度反饋（kuì）信號（hào）送到速度控製電路，通過 C 將工作台實際位移量（liàng）反饋回去，在（zài）位置比（bǐ）較電路中與位移指令值相比較，用比較後得到的差值（zhí）進（jìn）行位置控製，直至差（chà）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。

閉環控製數控機床的定位精度高，但調試和維修都較困難，係統複雜，成本高。

3. 半閉環控製數控機床

半閉環控製數控機床是指在伺服電動機的軸或數控（kòng）機床的傳動絲杠上裝有角位移電流檢測裝置(如光（guāng）電編碼器等)，通過檢測（cè）絲杠的轉角間接地檢（jiǎn）測移動部件的實際位移，然後反饋（kuì）到數（shù）控裝置中去，並對誤差進行修正。

通過元件速度傳感器(測速元件) 和角度傳感器(光電編（biān）碼盤)可間接檢測出伺服電動機的轉速，從而推算出工作台的實際位移量（liàng），將此值與指令值進（jìn）行（háng）比較，用差值來實現控製。由於工作台沒有包括在控製回路（lù）中，因（yīn）而稱為半閉環（huán）控製數控（kòng）機床。