​數控機床的開環、閉環、半閉環

1. 開環控製（zhì）數控（kòng）機床

這類控製的數控機（jī）床其控製係（xì）統沒有位置（zhì）檢測元件，伺服驅動部件通常為反應式步進電動機或（huò）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（gàng）螺母機構轉換為移動部件的直線位移（yí）。移動部（bù）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決定的。此類數控（kòng）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（zài）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（běn）較低（dī）。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（yīn）此，步進電動機的失步、步距角誤差、齒輪與絲杠等傳（chuán）動誤差都將影響（xiǎng）被加工零件的精（jīng）度。開環控（kòng）製係統僅適用於加工精（jīng）度要求不很（hěn）高的中小（xiǎo）型數控（kòng）機床，特別是簡易經濟型數控機床。

2. 閉環控製數控機床（chuáng）

閉環控製數控機床是指在機床移動部件上安裝直線（xiàn）位移檢測裝置，直（zhí）接對工作台的實際位移（yí）進行檢測，將測量的（de）實際位移值反饋到數控裝置中（zhōng），與輸入的指令位移值進行比（bǐ）較，用差值（zhí）對機床（chuáng）進行控製，使移（yí）動部件按照實際需要的位移量運動，最終實（shí）現移動部件的精確運動和（hé）定位。從理論上講，閉環（huán）係（xì）統的運動精度主要取（qǔ）決於檢測裝置的檢測精度（dù），與傳動鏈的誤差無關，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。當位移指令值發送到位（wèi）置比較電路時，若工作台沒有移動，則沒有反饋量，指令值使得伺服電動機轉（zhuǎn）動，通過 A 將速（sù）度反饋信號送到（dào）速度控製電路，通過 C 將工作台實際位（wèi）移量（liàng）反饋回去，在位置（zhì）比較電路（lù）中與位移指令值相比較，用比較後得到（dào）的差（chà）值進行位置控製，直至（zhì）差值為零時為止。這類（lèi）控製的數（shù）控機（jī）床，由於將工作台納（nà）入（rù）了控製環節（jiē），故稱為閉環控（kòng）製（zhì）數（shù）控機床。

閉環（huán）控製數控機床的（de）定位精度高，但調試和維修（xiū）都較困（kùn）難，係統複雜，成本高。

3. 半閉環（huán）控製數控機床

半閉環控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檢測裝（zhuāng）置(如光電編碼器等)，通過檢測絲杠的轉角間接地（dì）檢測移動（dòng）部件的實際位移，然後反饋到數控裝置中去，並對誤差進行修正。

通過元件速度傳感器(測速（sù）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，從而推算出工作台的實際位移量，將此值與指令值進行（háng）比較，用（yòng）差值來實現控製。由（yóu）於工作台沒有包括在控製回路中，因而稱為半（bàn）閉環控製（zhì）數控機床。