數控機床（chuáng）的開環、閉環、半閉環

1. 開環控製數控機床

這（zhè）類控製的數控機床其控製係統沒有位置檢測元件，伺服驅動部件通常為反應式步進電動機或混合式伺（sì）服步進電動機。數控（kòng）係統每發出一個進給指令（lìng），經（jīng）驅動電路（lù）功率放大後，驅動步進電動機旋（xuán）轉一個角（jiǎo）度，再經過齒輪減速裝置帶（dài）動絲杠旋轉，通過絲杠螺母機構轉換（huàn）為移動部件的直線位移。移動部（bù）件的移動速度與位移量是由輸入脈衝的頻（pín）率與脈衝數所決定的。此類數控機床的信息流是單向的，即進（jìn）給脈衝發出去後，實際移動值不再反饋回來，所以稱為開環控製數控（kòng）機（jī）床。

開環控製（zhì）係統的數控機床結（jié）構簡單，成本較低。但（dàn）是，係統（tǒng）對（duì）移動部件（jiàn）的實際位移量不進行監測，也不能進行誤差校正（zhèng）。因此，步進電動機的失步（bù）、步距（jù）角誤（wù）差、齒輪與絲杠等傳動誤差都將影響被加工（gōng）零件的（de）精度。開環控製係統僅適用於加工精度要（yào）求不很高的中小型數控機床，特別是簡（jiǎn）易經濟型數控機床。

2. 閉環控製數控機床

閉環控製（zhì）數（shù）控機床是指在機床移動部件上安裝直線位移檢測裝（zhuāng）置，直接對工作台的實際（jì）位移進行檢測，將測量的（de）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，用差值對機床進行控製，使移動部件按照實際需要的（de）位移量運動，最終實現移（yí）動（dòng）部件的精確運動和定位。從理（lǐ）論（lùn）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（dù），與（yǔ）傳動鏈的誤差無關，因此其控製精度高。圖 1.9 所示為閉環（huán）控製數控機床的係統框圖。圖中 A為速度傳感器、C 為直線位移傳感器。當位移指令值發送到位置比較電（diàn）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，通過 A 將速（sù）度反饋信號送到速度控製電路（lù），通過 C 將工作台實際位移量反饋回去，在位置比較電路中與位移（yí）指令值相比較（jiào），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（kòng）機床（chuáng），由於將工作台納入了控製（zhì）環節，故稱為閉環（huán）控（kòng）製數控機床。

閉環控製數控機床的定（dìng）位精度高，但調試（shì）和維修都較困難，係統複雜，成本高。

3. 半閉環（huán）控製（zhì）數控機床

半閉環（huán）控製數控機床（chuáng）是指在伺服電動機的軸或數控機床的傳動絲杠上裝有角位移電流檢測裝置(如光電編碼器等)，通過檢測絲杠的轉角間接地檢測移動部件的實際位移，然後反饋到數（shù）控裝置中去，並對誤差進行修正。

通過元件速度（dù）傳感器(測速元件) 和角度傳感器(光電編（biān）碼（mǎ）盤)可間接（jiē）檢測出伺服電動機的轉速，從而推算出工作台的實（shí）際位移量，將此值與指令值進行比較，用差值（zhí）來實現控製。由於（yú）工作台沒有包括在控（kòng）製回路中，因而稱為半閉環控製數控機床。