數控機床的開環、閉環、半閉環（huán）

1. 開環控製數控機床

這類控製的數控機床（chuáng）其控製係統沒有位置檢測元件，伺服驅動部件通常為（wéi）反應式（shì）步進電動機或混合式伺服（fú）步進電（diàn）動機。數控係統每發出一個進給指令，經驅動電路功率放大後，驅動步進電動機旋轉一個角度，再經過齒輪減速裝（zhuāng）置帶動絲杠旋轉，通過絲杠螺母機構轉換為移動部件（jiàn）的直線位移。移動部件的（de）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（de）。此類數控機床的信息流是單向的，即進給脈衝發出去後，實際移（yí）動值不再反饋回來（lái），所以稱為開環控製數控（kòng）機床（chuáng）。

開環控製係統的數控機（jī）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（kāi）環控製係統僅（jǐn）適用於加工精度要求（qiú）不很高的中小型（xíng）數控機床，特別是簡（jiǎn）易經（jīng）濟型數控機床。

2. 閉環控製數控機（jī）床（chuáng）

閉環控製數控機床是指（zhǐ）在機床移動部件（jiàn）上安裝直線位移檢測裝置，直接對工（gōng）作台的（de）實際位移進行檢測，將測量（liàng）的實際位移值反（fǎn）饋到數控裝置中，與輸入的指令位移值進行（háng）比較，用差值對機（jī）床進（jìn）行控製，使移（yí）動部件（jiàn）按照（zhào）實際需（xū）要的位移（yí）量運動，最終實現移（yí）動部件的（de）精確運動和定位。從理論上講，閉環係統的運動精度主要取決於檢（jiǎn）測裝置的檢測精度，與（yǔ）傳動鏈（liàn）的誤差無關，因（yīn）此其控製精度高。圖 1.9 所示為閉環控製數（shù）控機床的（de）係統框圖。圖中 A為速度傳感器、C 為直（zhí）線位移傳感器。當位（wèi）移指令值發送到（dào）位置比較電路時，若工作台（tái）沒（méi）有移動，則沒有反饋量，指令值使得伺服電動機轉動（dòng），通過 A 將速度反饋信號送到速度控製電路（lù），通過 C 將工作台實際位移（yí）量反饋回去，在位置比較電路（lù）中與位移指令值相比較，用比（bǐ）較後（hòu）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（chuáng），由於將（jiāng）工（gōng）作台納入了（le）控製環節，故（gù）稱為閉環控製數控（kòng）機（jī）床。

閉環控製數控機床的定位精度（dù）高，但調試和維修都較困難，係統（tǒng）複雜，成本（běn）高。

3. 半閉（bì）環（huán）控製數控機床

半閉環控製數（shù）控機床（chuáng）是指在伺服電動機（jī）的軸或數控機（jī）床的傳動絲杠上（shàng）裝有（yǒu）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（zhuǎn）角間接地（dì）檢測移動部件（jiàn）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（yuán）件速度傳感器(測速元件) 和角度傳感器(光電編碼盤)可間接檢測出伺服電動機的轉速，從而推算出工作（zuò）台的實際位移量，將此值與指令值進行比較，用差值來實（shí）現控（kòng）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（kòng）製數控機床。