數控機床的開環、閉環、半閉環（huán）

1. 開環控製數控機床

這（zhè）類控製的數控機床其控製係統沒有位置檢（jiǎn）測元件，伺服驅動部件通常（cháng）為反應式步進電動（dòng）機或混合式伺服步進電動機。數控（kòng）係統每發出一個進給指（zhǐ）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（zhí）線位移。移動部件的移動速度與位移量是由輸入脈衝的頻（pín）率與脈衝數所決定的（de）。此類數控機床的信息流是單向的，即進給脈衝發出去後，實（shí）際移動值不再（zài）反饋回來，所以稱為開（kāi）環控製數控機床。

開環控製係統的數控機床結構簡單，成本較低。但是，係統對移動部件的實際位移（yí）量（liàng）不進行監測，也不能進行誤差校（xiào）正。因此，步進電動機的失步、步距（jù）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於加（jiā）工精度要求不很（hěn）高的中小型數控機床，特別是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機床移動部件上安裝直線位（wèi）移檢測裝置，直接對工作（zuò）台的（de）實際位移進（jìn）行檢（jiǎn）測，將測量的實際位移值反（fǎn）饋到數控裝置中，與輸入（rù）的指（zhǐ）令位移值進行比較，用差值對機床進行控製，使移（yí）動部件按（àn）照實際需（xū）要的位移量運動，最終實現移動部件的精（jīng）確運動和定位。從理論上講，閉環係（xì）統的（de）運動精度主要取決於檢（jiǎn）測裝置的（de）檢測精度，與傳動鏈的誤差無關，因此其控（kòng）製精度高。圖 1.9 所示（shì）為閉環控（kòng）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。當位移指令值發（fā）送（sòng）到位置比較電路時，若工作台沒有移動，則沒有反（fǎn）饋量，指令值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，在位置比較電路中與位移（yí）指令值（zhí）相比較，用比較後得到的差值（zhí）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（yú）將工作台納入了控製環（huán）節，故稱為閉環控製數控機床。

閉環控（kòng）製數控機床的定位精度高，但調（diào）試和（hé）維修都較困難，係統複雜，成本高。

3. 半閉環控製數控機（jī）床

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

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