​數控機床的開環、閉環、半閉環

1. 開環控製數控機床

這類控製的數控機床其控製係統沒有位（wèi）置檢測元件，伺服驅動部件通常為反應式步進電動機或混合式伺服步進電動（dòng）機。數控係統每（měi）發出一個進給指令，經驅動電路功（gōng）率放大後，驅動步進電動機旋轉一個角度，再經過齒輪（lún）減速（sù）裝置（zhì）帶動（dòng）絲杠旋轉，通過絲杠螺母機構轉換為移動部件的（de）直線位移。移動部件的移動速度與位移（yí）量是由輸入脈衝的頻率與（yǔ）脈衝數所決定的。此類數控機床的信息流是（shì）單向的，即進給脈衝（chōng）發出去後（hòu），實際移（yí）動值不再反饋回來，所以稱為開環控製數控機床。

開環（huán）控製係統的（de）數控機床結構簡單，成本較低。但是，係（xì）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（zhèng）。因此（cǐ），步進電動機（jī）的失步、步距角誤差、齒（chǐ）輪與絲（sī）杠等傳動誤差都將（jiāng）影響被加工零件的（de）精度。開環控製係（xì）統僅適用於加工精度要求不（bú）很高的（de）中小型數控機床，特（tè）別是簡（jiǎn）易（yì）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移檢測裝置，直接對（duì）工作台的實際位（wèi）移進行檢測（cè），將測量（liàng）的實際位移值反饋（kuì）到數控裝置中（zhōng），與輸入的指令位移（yí）值進行比較，用差值對機床進行控製（zhì），使（shǐ）移動（dòng）部件按照實際需要（yào）的位移量運動，最終實現移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（dù）主要（yào）取決於檢測裝置的檢測（cè）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（shù）控機床的係統框圖。圖中 A為速度傳感（gǎn）器（qì）、C 為直線位（wèi）移傳（chuán）感（gǎn）器。當位移指令值發送到位置比較（jiào）電路時（shí），若工作台（tái）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（fǎn）饋回去，在位置比較電路中與（yǔ）位移指令值相比較，用比較後得到的差值（zhí）進行位置（zhì）控製，直至差值為（wéi）零時為止。這類控（kòng）製（zhì）的數控機床，由於將工作台納入了控製環節，故稱為（wéi）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（kùn）難，係統複（fù）雜，成本高（gāo）。

3. 半閉環控製數控機床

半閉環控製數控機床是指在伺服（fú）電動機的軸或數控機床的（de）傳動絲杠上裝有角位移電（diàn）流檢測（cè）裝置(如光（guāng）電編碼器等)，通過檢測絲杠的轉角間接地檢（jiǎn）測（cè）移動（dòng）部件（jiàn）的實際位移，然後反饋到數控裝置中去，並對（duì）誤（wù）差進行修正。

通過元件速度傳感器(測（cè）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（chū）工作台的（de）實際位移量，將此值與指（zhǐ）令值（zhí）進行比較，用差值來實現控製。由於工作台（tái）沒有包括在控製回路中，因而稱為半閉環控製數控機床。