數控機床的開環、閉環、半閉環

1. 開環控製數控機床

這類控（kòng）製的數控機（jī）床其控製係統沒有位置檢（jiǎn）測元件，伺服驅動部件通常為反應式步進電動機或混合式伺服步進電（diàn）動機。數（shù）控係統每發出一個進給指令，經驅動電路功率放大（dà）後，驅動步進電動機旋轉一個角度，再經過齒輪（lún）減速裝置帶動絲杠旋轉，通過絲（sī）杠（gàng）螺母機構轉換為移（yí）動部件的直線位移。移（yí）動部件的移動速度與位移量是由輸入脈（mò）衝的頻率（lǜ）與脈衝數所決定的。此類（lèi）數控機床的信息流是單（dān）向的（de），即進給脈衝（chōng）發出去後，實際移動值不再（zài）反饋回來，所以稱為開環控製數控機（jī）床。

開環控製係統的數控機床（chuáng）結構簡單，成本較低。但是（shì），係統對移動部件的實際位移量不進行監測，也（yě）不能進行誤差校正。因此，步進電動機的失（shī）步、步距角誤（wù）差、齒輪與絲（sī）杠等傳動誤差都將影（yǐng）響（xiǎng）被加工零（líng）件的精度（dù）。開環控製係統僅適用於加工（gōng）精度要求不很高的中小型數控機床，特別是簡易經濟型數控機床。

2. 閉（bì）環（huán）控製數控機床

閉環控製數控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（zuò）台的實（shí）際位移進（jìn）行檢（jiǎn）測，將測量的實際位（wèi）移值反饋到（dào）數控裝置中（zhōng），與輸入（rù）的指令位移值進行比較（jiào），用差值對機床進行控製，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）係統的運（yùn）動精度（dù）主（zhǔ）要取決於檢測裝置的檢測精度，與傳動鏈的誤（wù）差（chà）無關，因此（cǐ）其（qí）控製精度高。圖（tú） 1.9 所示為閉（bì）環控製數控（kòng）機床的係統框圖。圖中 A為速（sù）度傳感器、C 為直線（xiàn）位移傳感器。當位移指令值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（zhǐ）令值使得伺服電動（dòng）機轉動，通過 A 將速度反饋信號送到速度控製電路（lù），通過 C 將工作台實（shí）際位移量反饋回去（qù），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（chuáng），由於將工作（zuò）台納入了控製環節，故（gù）稱為閉（bì）環（huán）控製數控（kòng）機床。

閉環控製數控機（jī）床的定位精度高，但（dàn）調試和維修都較困難，係統複（fù）雜，成本高。

3. 半閉環控（kòng）製數控機（jī）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床的（de）傳動絲杠上裝（zhuāng）有角位移電流檢測裝置(如光電編碼器等)，通過檢測（cè）絲杠的轉角間接地檢測（cè）移動部件的實際（jì）位移，然後反（fǎn）饋到數控裝置（zhì）中去，並對誤差進（jìn）行修正。

通過元件速度傳（chuán）感器(測速元件) 和角度傳感器(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，將此值與指令值進行（háng）比較，用差值來實現控製。由於工作（zuò）台（tái）沒有包括在控製回路中，因而稱為半閉環控製數控機床。