​數控機床的開環、閉環、半閉環（huán）

1. 開（kāi）環（huán）控製數控機床

這類控製的數控機床其控製係統沒有位置檢（jiǎn）測元件（jiàn），伺（sì）服驅動部件通（tōng）常為反應式步進（jìn）電動機或混合式伺服步進電動機（jī）。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（zài）經過齒輪減速裝置帶動絲杠（gàng）旋轉，通過絲杠（gàng）螺母機構轉換為移動部件的直線位移。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決定的（de）。此（cǐ）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（chēng）為開環控製（zhì）數控機床。

開環控製係統的數（shù）控機床結構簡單，成本較低。但是，係統對移動部件的（de）實際（jì）位移（yí）量不（bú）進行監測，也不能進行誤差校正。因此，步（bù）進電動機的（de）失步、步距角誤差（chà）、齒（chǐ）輪與絲杠（gàng）等傳（chuán）動誤差都將影響被加工零件的精度。開環控製係統僅適用（yòng）於加工精度要求不很高的中小型數控機床，特別是（shì）簡易經濟（jì）型數控機床。

2. 閉環控（kòng）製數控機床

閉環控製數控（kòng）機床是指在機床移動部件上安裝直線位移檢測（cè）裝置，直接對工作台的實際位移進行檢測（cè），將測量的實際位移值反饋到（dào）數控裝置中，與輸入的指令位移值進行（háng）比（bǐ）較，用差值對機床進行控製，使（shǐ）移動部件按照（zhào）實際（jì）需要的位移量運動，最終實現移動部件（jiàn）的精確運動和定位。從理論上講，閉環係統的運動精度主要取決（jué）於檢測裝置的檢（jiǎn）測精（jīng）度，與傳動鏈的誤差無關，因此其控製精（jīng）度高。圖 1.9 所示為閉（bì）環控（kòng）製數控機床的係（xì）統框圖。圖中 A為速（sù）度傳感器、C 為直線位移傳感器。當位移指令值發送到（dào）位置比較電路時，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動，通過 A 將速度反饋信號送到速度（dù）控製電路，通過 C 將工作台實際位移量反饋回（huí）去，在（zài）位置比較電路中（zhōng）與位移指令值（zhí）相比較，用比較（jiào）後得到的差值進行位置控製（zhì），直至差值為零時為止。這（zhè）類控（kòng）製的數控機床，由於將工作台納入了控製環節，故稱為閉（bì）環控製數控機床。

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

3. 半閉環控製數控機床

半閉環（huán）控製（zhì）數控機床是指在伺服電（diàn）動機的軸或數控機床的傳動絲杠（gàng）上裝（zhuāng）有角位移電流（liú）檢測裝置(如光電編碼（mǎ）器等)，通過檢測（cè）絲杠的轉角間接地檢（jiǎn）測移動部件的實際位移（yí），然後反饋到數控裝置中去，並對誤差進（jìn）行修正。

通過元件速度傳感器(測速元件) 和角度傳感器(光電編碼盤)可間接檢（jiǎn）測出伺服（fú）電（diàn）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比較，用差值來實現控製（zhì）。由於工作台沒有（yǒu）包括在控製回路中，因而稱為半閉環控製（zhì）數控機床。