數控機床（chuáng）的開環、閉環、半閉環

1. 開環控製數控機床

這類控製的數控機床其控製係統沒有位置檢測元件，伺服驅動部件通常為反應式（shì）步進電動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（qū）動電路功率放大後，驅（qū）動步進電動機旋轉（zhuǎn）一個角度，再（zài）經過齒（chǐ）輪減速（sù）裝（zhuāng）置帶動絲杠旋轉，通過絲（sī）杠螺母機構轉（zhuǎn）換為移動部件的直線位移。移動部件的移動速度與位移量是由輸入脈衝的頻率與脈衝數所決定的。此類數控機床的信息流（liú）是單向的（de），即進給脈衝發出去後（hòu），實（shí）際移動值（zhí）不（bú）再反饋（kuì）回來，所以稱為（wéi）開環控製數控機床。

開（kāi）環（huán）控製係統的數控機床結構簡單，成本較低。但是，係統對（duì）移動部件的實際位移量不（bú）進行監測，也不能進行誤差校正。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（yǐng）響被加（jiā）工零件的精度。開環控製（zhì）係統僅適用於加工精度要求不很高的中小型數控機床，特別是（shì）簡易經濟型數控機床。

2. 閉環控製數控機床

閉環控製數控機床是指在機床移動部件上（shàng）安裝直線位移檢測（cè）裝（zhuāng）置，直接對工作台的實（shí）際位（wèi）移進行檢測，將測量的實際位（wèi）移值反饋到數控裝（zhuāng）置中，與（yǔ）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位移量（liàng）運動，最終（zhōng）實現移動部件的精（jīng）確運動和定位。從理論上講，閉環係統的（de）運動精度主要取決於檢測裝置的檢測精度，與（yǔ）傳動鏈的誤差無（wú）關，因此其控製精度高。圖 1.9 所示（shì）為閉環控製（zhì）數控機床的（de）係統（tǒng）框圖。圖中 A為速度傳感（gǎn）器（qì）、C 為直線位移傳感器。當位移指令（lìng）值發送到位置比較電路時，若工作台沒有移動，則沒（méi）有（yǒu）反饋量（liàng），指令值使得伺服電動機轉動，通過 A 將速度反饋信號送到速度控製電路（lù），通過 C 將工作台實際位移量反饋回（huí）去，在位置（zhì）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（wèi）置控製，直至差值為零時為止。這類控製的數控機床（chuáng），由於將工作台納入了（le）控（kòng）製環節，故稱（chēng）為閉環控製數控機床。

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

3. 半閉環控製（zhì）數控機床

半閉環控製數控機床是指在伺服（fú）電動機的軸或數控機床（chuáng）的傳動絲杠上裝有角位（wèi）移電流檢測裝置(如光電（diàn）編碼器等)，通過檢測絲杠的轉角間接地（dì）檢測移動部件的實際位（wèi）移，然（rán）後反饋（kuì）到數控裝置中去，並對（duì）誤差進行修正。

通過元件速度傳感器（qì）(測速（sù）元（yuán）件) 和角度傳感器(光電（diàn）編碼盤)可間接（jiē）檢測出伺服電動機（jī）的轉速，從而推算出工作台的實際位移量（liàng），將此值與指令值進行比較，用差值來實現控製。由於工作台沒有包括在控製回路中，因而稱為半閉環控製數控機床。