​數控機床的開環、閉環（huán）、半閉環

1. 開環控製數控機（jī）床

這類（lèi）控製的（de）數控機床其控製係統沒有位置檢測元件，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（bù）進電動機旋轉一個角度（dù），再經過（guò）齒輪減速裝（zhuāng）置帶動絲杠旋轉，通過（guò）絲（sī）杠螺母（mǔ）機構（gòu）轉換為（wéi）移動部件的直線位移。移動部件的移動速度與位移量是（shì）由輸入脈衝（chōng）的頻率與脈（mò）衝數所決定的。此類數控機床的信息流是單向的，即（jí）進給脈衝發出去（qù）後，實際移動值不（bú）再反饋回來，所以稱（chēng）為開環（huán）控製數（shù）控機床。

開環控製係統的數控機床結（jié）構簡單，成（chéng）本較低。但是，係統對移動部（bù）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（diàn）動機的失步、步距（jù）角（jiǎo）誤差、齒輪與（yǔ）絲杠等傳動誤差都將影響被加工（gōng）零件（jiàn）的精度。開環控製係統僅適用（yòng）於加工精度要求不很高（gāo）的（de）中小型數控機床，特別是簡（jiǎn）易經濟型數控機床（chuáng）。

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（zhuāng）置，直接對工作台的實際位移進行檢測，將測量的實際位移值反饋到數控裝置中，與輸入的（de）指令位移值進行比較，用差（chà）值對機床進行控製，使移動部件按照實際需要的位移量運動（dòng），最終實現移動部件（jiàn）的精（jīng）確運動和定位。從理論上講，閉環係統的運動精度（dù）主要取決（jué）於檢測裝置的檢（jiǎn）測精度，與傳動鏈的誤差（chà）無關，因此其控（kòng）製精度高。圖 1.9 所示為閉環控製數控機床的係統框（kuàng）圖。圖中 A為速度（dù）傳（chuán）感（gǎn）器、C 為直線（xiàn）位移傳感器。當位（wèi）移指（zhǐ）令值發送（sòng）到位置比較電路（lù）時，若工作（zuò）台沒有移動，則沒有反饋量，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指令值相（xiàng）比（bǐ）較，用比較後得到的差值進行位置控製，直至差值為零時為止。這（zhè）類控製的數控機床，由於將工作台（tái）納入了控製環（huán）節，故稱為閉（bì）環（huán）控製數控機床。

閉環控製（zhì）數（shù）控機床的（de）定位（wèi）精度高，但調試和（hé）維修（xiū）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（diàn）動機的軸或數控機床（chuáng）的傳動絲杠上裝有角位移電流檢測裝置(如（rú）光電編碼器等)，通過檢（jiǎn）測絲杠的（de）轉角間接地檢測移動（dòng）部件的實際位移，然後反饋到數控裝置中去，並對誤差（chà）進行修正。

通過元件速（sù）度傳感器(測速元件) 和角（jiǎo）度傳（chuán）感器(光電編碼盤)可間（jiān）接檢測出伺（sì）服（fú）電動機的轉速（sù），從而推算出工作台的實際位移量，將此值與指令值進行比較，用差值來實（shí）現控製。由於工作台沒（méi）有包括在控（kòng）製回路中，因而稱為半閉環控（kòng）製數控機床。