數控機床的開環、閉環、半閉（bì）環

1. 開環控製數控機床

這類控製的數控機床其控製係統（tǒng）沒有位置檢測元件，伺服驅動部件通常（cháng）為反應式步進電動（dòng）機或混合式（shì）伺服步進電動機。數控（kòng）係統每發出一（yī）個進給指令，經驅動電路功率放大後（hòu），驅（qū）動步進電動機旋轉一個角度，再（zài）經過齒輪減速（sù）裝置帶（dài）動絲杠旋轉，通過絲杠（gàng）螺母機構轉換為移（yí）動部件（jiàn）的直線（xiàn）位移。移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（suǒ）決定的。此類數控機床的信息流是單向的，即進給脈衝發出去後，實際移動值不再反饋回來，所以稱為開環控製數控機床。

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（shí）際位移量不進（jìn）行監測，也不能進行誤（wù）差校正。因此，步進電（diàn）動機的失（shī）步、步距角誤差、齒輪（lún）與絲杠等傳動誤差都（dōu）將（jiāng）影響被加工零件（jiàn）的精度。開環控製係統僅適用於加工精度（dù）要求不很高的中小型數控機床，特別是簡（jiǎn）易經濟型數（shù）控機床。

2. 閉環控製數控機床

閉環控（kòng）製數控機床是（shì）指在機床移動（dòng）部件上安裝直線位移檢測裝置，直接對工作台的實際位移進行檢測，將測（cè）量的實際位移值反饋到數控裝（zhuāng）置中，與輸入的指令位移值進（jìn）行比較，用差值對機床進（jìn）行控製，使移動部件按照實際需要的位移量運動，最終實現（xiàn）移（yí）動部件的精確運動和定位。從理論上講，閉環係統的運動精度主（zhǔ）要（yào）取決於檢測裝（zhuāng）置的檢測精度，與傳動鏈（liàn）的誤差無關，因此其控製精度高。圖 1.9 所示為閉環控製數控機床（chuáng）的係統框圖。圖中 A為速度傳感器（qì）、C 為直線位移（yí）傳感器。當位移指令值（zhí）發送到位置比較電路時，若工（gōng）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（kuì）信號送到速度控製電路，通過 C 將（jiāng）工作台實（shí）際位移量反饋回去，在位置比較電路中與位移指令值（zhí）相（xiàng）比較，用比較後得到的差值進行位置控製，直至差值為零時為（wéi）止。這（zhè）類控製的數控機床（chuáng），由於將工作台納入了控製環節，故稱為閉環控製數控機床（chuáng）。

閉環控製數控機床的定位精度高，但調試和維修（xiū）都較困難，係統複雜，成（chéng）本高。

3. 半（bàn）閉環控製數控機床

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

通過（guò）元件速度傳感器(測速元件) 和角度傳感器(光電編碼盤)可間接檢（jiǎn）測出伺服電動機的轉速，從而推算出工作台的實際位移量，將（jiāng）此值與（yǔ）指（zhǐ）令值進行（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中，因而稱（chēng）為半閉環控製數控機床。