​數控機（jī）床的開環、閉環、半閉環

1. 開環（huán）控製數控機床

這類控製的數控機床其控製係統（tǒng）沒有位置檢測元件，伺服驅動部件通（tōng）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（jìn）給指令，經驅動電路功率（lǜ）放大後，驅動步進（jìn）電動機旋轉一（yī）個角度，再經（jīng）過齒輪減速裝置帶動絲杠旋轉，通過絲杠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。此類數（shù）控機床的信息流是（shì）單向的，即進給（gěi）脈衝發出去後（hòu），實際移動值不再反饋回來，所以稱為開環控製數控機床。

開環控製係統的數（shù）控機（jī）床結構簡單，成本較低。但是，係統對移動部件的實際位移量不進行監測，也不能（néng）進行誤差校（xiào）正。因（yīn）此，步進電動機的失步、步距角誤差、齒輪與絲杠等傳動誤（wù）差都將影響被加工零件的精度。開環控製係統僅適用於加工精度要求不（bú）很高的中小型數控機床，特別是簡易經濟型數控機床。

2. 閉環控製數控機（jī）床

閉環控製數控機床是指在機床移動部（bù）件上安裝直線位移檢（jiǎn）測裝置，直接對（duì）工作（zuò）台的實際位移進行檢測，將測量的實際位移值反饋到數控（kòng）裝置中，與輸入的指令位移值進行比較，用（yòng）差值對機床進行（háng）控製，使移動部件按照實際需要的位移量運動，最終實現移動部件（jiàn）的精確運動和（hé）定位。從理論上講，閉環係統的運動精度主要取決於檢測裝置的檢測精度，與傳動鏈的誤差無關（guān），因此其控製精度高。圖 1.9 所示為閉環控（kòng）製數控機床的係統框（kuàng）圖。圖中 A為速度傳感器、C 為直線位移傳感（gǎn）器。當位移指令值發送到位置比較電路時，若工作（zuò）台沒有移動，則沒（méi）有反饋量，指令值使得伺服電動機轉動，通過 A 將（jiāng）速度反饋信號（hào）送到速度控製電路，通過 C 將工作台實際位（wèi）移量反饋回去，在位置比較電路中與位移指令值相比較，用比較後得到的差（chà）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，由於將（jiāng）工作台納入了控製環節，故稱為（wéi）閉環控製數控（kòng）機床。

閉環（huán）控製數控機床的定位精度高，但調試和維修都較困難，係統複雜（zá），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動機的軸或數（shù）控機床的傳動（dòng）絲杠上裝有角位移電流（liú）檢測（cè）裝置(如（rú）光電編碼器等)，通過檢測絲杠的轉角間接（jiē）地檢測移動部件（jiàn）的實際位（wèi）移，然後反饋到數控裝置中去，並對誤差進行修正。

通（tōng）過元件速度傳感（gǎn）器(測速（sù）元件（jiàn）) 和角度傳感器(光電編碼盤)可間接檢測出伺服電（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。由於工作台沒有包括在控製回路中，因而稱為半閉環控製數控機床。