數控機床的開環、閉環（huán）、半閉環

1. 開環控製（zhì）數（shù）控（kòng）機床

這類控製的數控機床其控（kòng）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（jī）或混合式伺服步進電動機。數（shù）控係統每發出一個進給（gěi）指令，經驅動電路功（gōng）率放（fàng）大後，驅（qū）動步進電動機旋轉一個角（jiǎo）度，再經過齒輪減速裝置帶動絲杠旋轉，通過絲杠螺母機構（gòu）轉換為移（yí）動部件的直線（xiàn）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（yǔ）脈衝數所決定的。此類（lèi）數控機床的（de）信（xìn）息流是單向的，即進給（gěi）脈衝發出去後，實（shí）際移動（dòng）值不再反饋回來，所以稱為開環控製數控機床。

開環控（kòng）製係統的數控機床結構簡單，成本較（jiào）低。但是，係統對移動部件的實際位移量不進（jìn）行監測，也不能進行誤差校正。因此，步進電動機的失步、步距角誤差、齒輪（lún）與絲杠等傳動誤差都將影響被加（jiā）工零件的精度。開環控製係統僅適用於（yú）加工精度要求不很高的中小型數控機床，特別是簡易（yì）經（jīng）濟型數控機床。

2. 閉環（huán）控製數控（kòng）機床

閉環控製數控（kòng）機床是指在機床移動部（bù）件上安裝直線位移檢測（cè）裝置，直接對工（gōng）作台的實際（jì）位移進行檢測，將測量的實際位（wèi）移值反饋到數控裝置中，與輸入的（de）指令位移值進行（háng）比較，用差值對機床進行控（kòng）製，使移動部件按照實際需要的位移量（liàng）運動，最終實現移動部件的精確運動和定（dìng）位（wèi）。從理論上講，閉環係統的運動精度主要取決於檢測裝（zhuāng）置（zhì）的檢測精度，與傳動鏈的誤差無關，因此其控製精（jīng）度（dù）高。圖 1.9 所示為閉環控製數控機床的係統框圖。圖中 A為速度傳感器、C 為（wéi）直線位（wèi）移傳感器。當（dāng）位（wèi）移指令值發送到（dào）位置比較電路時（shí），若工作台沒有移動，則沒有反饋量（liàng），指令值使得伺服電動機（jī）轉動，通過（guò） A 將速度反饋信號送到速度（dù）控製電路，通過 C 將工作台實際（jì）位移量（liàng）反饋回去（qù），在位置比較電路（lù）中（zhōng）與位移指（zhǐ）令值相比較，用比較（jiào）後（hòu）得到的差（chà）值（zhí）進行位置控製，直至差值為零時為止。這類控製的數（shù）控機床，由於將工作台納入了控製環節，故稱為閉環控製（zhì）數控機床。

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

3. 半閉（bì）環控（kòng）製數（shù）控機床

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

通過元件速度傳感器(測速元件) 和角度傳感器（qì）(光電編碼盤)可間接檢測出伺服電（diàn）動機的轉速，從而推算出工作台的實際（jì）位移量，將此值與指令值進行比較，用（yòng）差值（zhí）來實現控製（zhì）。由於工作台沒有包括在控（kòng）製回路中，因（yīn）而稱為半（bàn）閉環（huán）控製數控機床（chuáng）。