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（shù）控機床（chuáng）其控製係統沒（méi）有位置檢測元件，伺服驅動部件通常為反應式（shì）步進電動機或混合（hé）式伺服步進電動機。數控係統每（měi）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（yī）個（gè）角度，再經過齒輪減速裝置帶動絲杠旋轉，通過絲杠螺母機構轉換為（wéi）移動（dòng）部件的直線（xiàn）位移。移動部件的移動速（sù）度與位移量是由輸入脈衝的頻率與脈衝數所決定（dìng）的。此類數控機床的信息流（liú）是單向（xiàng）的，即進給脈（mò）衝發出去後，實際移（yí）動值不再反饋回來，所（suǒ）以稱為開環控製數控（kòng）機床。

開（kāi）環控製係統的數控機床結構簡單，成（chéng）本較低。但是，係統對移動部件的（de）實際位移量不進（jìn）行監測，也不能進行誤差校（xiào）正。因此，步進電動機（jī）的失步、步距角誤差、齒輪與絲杠等傳動誤差都將影響被加工零（líng）件（jiàn）的精度。開環控製係統（tǒng）僅適用於加工精度要求不很高的（de）中小型數控機床，特別是簡易經（jīng）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（shì）指在機床移動部件上安裝直線位移（yí）檢測裝置，直接對工作台的實際（jì）位移進行檢測，將測（cè）量的實際位移值反饋到數控裝置（zhì）中，與輸入的指令（lìng）位移值進（jìn）行比較，用差值對機床（chuáng）進行控製，使移動部件按照實際需要的位移量運動，最終（zhōng）實現移動部件的（de）精確運動（dòng）和定（dìng）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（de）檢測精（jīng）度，與傳動（dòng）鏈的誤差無（wú）關，因此其控製精度高（gāo）。圖 1.9 所示為閉環控製數控機床的係統框圖。圖中（zhōng） 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（sòng）到位置比較電路時，若（ruò）工作台沒有移動，則沒（méi）有反饋量，指令值使得伺服電動機轉動，通過 A 將（jiāng）速度反饋信號送到速（sù）度控製電路，通過 C 將工作（zuò）台實際位移量（liàng）反饋（kuì）回（huí）去，在（zài）位（wèi）置比（bǐ）較電路中（zhōng）與位移指令值相比較，用比較後得到的差值進行位置控製，直至差值為零時為（wéi）止。這類控製（zhì）的數控機床，由於將工作台納入了控製環（huán）節，故稱為閉環控製數控機床。

閉環控製數控機床的定位精（jīng）度高，但（dàn）調試和維（wéi）修都較困難，係統複雜，成本（běn）高。

3. 半閉（bì）環控製數控機床

半閉環控製數控機床是（shì）指在伺服電動機的軸或數控機（jī）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（jiǎn）測絲杠（gàng）的（de）轉角間接地檢測移動部件的實際位移，然後（hòu）反饋到數控（kòng）裝置中去，並對誤差進行修正。

通過元件（jiàn）速度傳感器(測速元件) 和角度傳感器（qì）(光電編碼盤)可（kě）間接檢測出伺（sì）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（yǔ）指令值進行比較，用差值來實（shí）現控製（zhì）。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（shù）控（kòng）機床。