​數控機床的開環（huán）、閉環、半閉環

1. 開環控製數控機床

這類控製的數控（kòng）機床其控製係統沒有位置檢（jiǎn）測元（yuán）件，伺服驅動部件通常（cháng）為反應（yīng）式步進電動（dòng）機或混合式伺服步進電動（dòng）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（chǐ）輪減速裝（zhuāng）置帶動絲（sī）杠旋（xuán）轉，通過絲杠螺母機構轉換為移動部件的直線位（wèi）移。移動部件的移動速度（dù）與位移量是由輸入脈衝的頻率（lǜ）與脈（mò）衝數所決定的。此類（lèi）數控機床（chuáng）的信息流是（shì）單向的，即進給脈衝發出（chū）去後，實際移動值不再反饋回來，所以稱為開（kāi）環控製數控機床。

開（kāi）環控製係統的數控機床結構簡單（dān），成本較低。但是，係統對移動部件的實際（jì）位移量不進（jìn）行監測，也（yě）不能進行誤（wù）差校正。因此，步進電動機的失步、步距角誤差、齒輪與絲杠等傳動誤差都將影響被（bèi）加工（gōng）零件的精度。開環控製係統僅適用於加工精度要求（qiú）不很高的（de）中小型數控機床，特別是簡易經濟型數控（kòng）機床。

2. 閉環控製數控機床

閉環控製數控機（jī）床是（shì）指在機床移動部件上安裝直線位（wèi）移檢測裝置，直（zhí）接對工作台的實際位（wèi）移進行檢測，將測量的實際位移值反饋到數控裝置中，與輸入的指令位移值進行比較（jiào），用差值對機床進行控製，使移（yí）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）精確運動和定位。從理論上講，閉環係統（tǒng）的運動精度主要取決於（yú）檢測裝置的檢測精度，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（kòng）機床的係統框圖。圖（tú）中（zhōng） A為速度傳感器、C 為直（zhí）線位移傳感器。當位移指令值（zhí）發送到位置比較電路時，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（dòng），通過 A 將速（sù）度反饋（kuì）信號送到速度（dù）控製電路（lù），通過 C 將（jiāng）工作台實際位移量反饋回去，在位置比較電路中與位（wèi）移指令值（zhí）相比較，用比較後得到的差值進行位置控製，直（zhí）至差值為零（líng）時為（wéi）止。這類控製的數控機床，由於將工作台納入了控製環節，故稱為閉環控製數控機床。

閉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（běn）高。

3. 半閉環控製（zhì）數控機（jī）床

半閉環控製數控（kòng）機床是指（zhǐ）在伺服電動機的軸或數控機床的傳動絲杠上裝（zhuāng）有角位移電流檢測裝置(如光電編碼（mǎ）器等)，通過檢測絲（sī）杠的轉角間接地檢測移動部件的實際位移，然後（hòu）反（fǎn）饋到數控裝置中去，並對（duì）誤差進行修正。

通過元件速度傳（chuán）感器(測速元件（jiàn）) 和角度傳感器(光（guāng）電編碼盤)可間接（jiē）檢測出（chū）伺服電動機的轉速，從而推算出工（gōng）作台的（de）實際位移量，將此值與指（zhǐ）令值（zhí）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（yīn）而稱為半閉環控製數控機床。