數控機床的開環、閉環、半閉環（huán）

1. 開環（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測元件，伺服驅動部（bù）件通常為反應式步進電動（dòng）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（lǜ）放大（dà）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（dòng）絲杠（gàng）旋轉，通過絲杠螺母機（jī）構轉換（huàn）為移動（dòng）部件（jiàn）的（de）直線位移。移動部件的移動速度與位移量（liàng）是由輸入脈衝的頻率與脈衝（chōng）數所決（jué）定的。此類（lèi）數（shù）控機床的（de）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）為開環控製數（shù）控機床。

開環控製係統的數控機床結構簡單，成本較低（dī）。但是（shì），係統對移動部件的實際位移量不進行監測，也不能進行誤差校正。因此（cǐ），步（bù）進電動機的失步、步距角誤差、齒輪與絲杠等傳（chuán）動誤差都將影響被加工零件的精度。開（kāi）環控製係（xì）統僅適用於加工（gōng）精度要求不很高的中小型數（shù）控機床，特別是簡易經濟型數控機床。

2. 閉環（huán）控（kòng）製數控機床

閉環控製數控機床是指在機床移動（dòng）部件上安裝（zhuāng）直線位移檢測裝置，直接（jiē）對工作台的實際位移進行檢測，將測量的實際位移值（zhí）反饋到數控裝置中，與輸入（rù）的指令（lìng）位移值進行比較，用差值對機床進（jìn）行控製，使移動部件按照實際需要的位移量運動，最終實現移動部件的精確運動和定位。從理論上講，閉環（huán）係統的（de）運動精度主要取決於檢測裝置（zhì）的檢（jiǎn）測精度，與傳動鏈的誤（wù）差無（wú）關，因（yīn）此其控製精度高。圖 1.9 所示為閉環控製數控機（jī）床的係統框圖。圖中 A為速（sù）度（dù）傳感器、C 為直（zhí）線（xiàn）位（wèi）移傳感器。當（dāng）位移（yí）指令值發送（sòng）到位置比較電路（lù）時（shí），若工作台沒有移動，則沒有反饋量，指令（lìng）值（zhí）使得伺服電動機轉動，通過 A 將速度反饋信號送（sòng）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（wèi）置比較電路中與位移指令（lìng）值相比較，用比較後得到的差值進行位置控製，直至差值為零時為止。這類控製的數控機床，由於將工作台納入了控製環（huán）節，故稱為閉環控（kòng）製數控機床。

閉（bì）環控製數控機（jī）床的定（dìng）位精度高，但調（diào）試和維（wéi）修都較困難，係統複雜，成本高。

3. 半閉環控製數控機床

半（bàn）閉環控製（zhì）數（shù）控機床是指在伺服電動機的軸或（huò）數控機床的傳動絲杠上裝有角位移（yí）電流檢測裝置(如光電編碼（mǎ）器等)，通過檢測絲杠（gàng）的轉（zhuǎn）角（jiǎo）間接地檢測移動部件的實際位移，然後反饋到數控裝（zhuāng）置（zhì）中去，並對誤差（chà）進行修正。

通過元件速度傳感器(測速元件) 和角（jiǎo）度傳感器(光電（diàn）編碼盤)可間接檢測出伺服電動機的轉速，從（cóng）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（jiào），用差值來（lái）實現（xiàn）控製。由於工作台（tái）沒有包括（kuò）在控製回路中，因（yīn）而稱為半閉環控製數控機床。