數控機床的開環、閉（bì）環（huán）、半閉環

1. 開環控製數控機床

這類控製的數控機床其（qí）控製係統沒有位置檢測元件，伺服驅動部件通常為反應（yīng）式步進電（diàn）動機或混合式伺服步進（jìn）電動機。數控係（xì）統每發出一個（gè）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（zài）經過（guò）齒輪減速裝置帶動絲（sī）杠旋轉，通過絲杠螺母機構轉換為移（yí）動部件的直線（xiàn）位移（yí）。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是單向的，即進給脈衝發出去後，實際移動值不再（zài）反饋回（huí）來，所以稱為開環控製數控機床。

開環控製係統（tǒng）的數控機床結構簡單，成本較低（dī）。但（dàn）是，係統對移動部件的實際位移量不進行監測，也不能（néng）進行誤（wù）差校正。因此，步進電動機的失步（bù）、步距角誤差（chà）、齒輪與絲（sī）杠等傳動誤（wù）差都將影響被加工零件的精度。開環控製係統僅適用於加工精（jīng）度要求（qiú）不很高（gāo）的中小型（xíng）數控機床，特別是簡易經濟型數控機床。

2. 閉環（huán）控製數控機床

閉環控製數控機（jī）床是指在（zài）機床移動部件上（shàng）安裝直線位移檢測裝（zhuāng）置，直接對工（gōng）作台的實際位移進行檢測，將測量的實際位移值反饋到數（shù）控裝置中，與輸入的指令位移值（zhí）進行比較，用差值對機（jī）床進行控製（zhì），使移動（dòng）部（bù）件按（àn）照實際需要的位移量運動，最終實現（xiàn）移動部件的精確運動和定位。從理論上講，閉環係統的運動精度主要取決於檢測裝置的檢測精度，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（kòng）製數控機床的係統框圖。圖中 A為速度傳（chuán）感器、C 為直線位移傳感器。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，通過 A 將速度反饋信號送（sòng）到速度控製電路（lù），通（tōng）過 C 將工作台實（shí）際位移（yí）量反（fǎn）饋（kuì）回去，在位置比較電路中與位移指令值相比（bǐ）較，用比較後得到（dào）的差值（zhí）進行位置控製，直至差值為零時為止。這類控製的數控機床，由於將（jiāng）工作台（tái）納入（rù）了控製環節，故稱為閉環控製數控機床（chuáng）。

閉環控製數控（kòng）機床的定位精度（dù）高，但調試和維修（xiū）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電動機（jī）的軸或數（shù）控機床的傳動絲杠上裝有角位移（yí）電（diàn）流檢測裝置(如光電（diàn）編碼器等)，通過檢（jiǎn）測絲杠的轉角間接地檢測移動部件的實際位移（yí），然後（hòu）反饋到數控裝置中去，並對誤差進行修正。

通（tōng）過元件速度傳感（gǎn）器(測速元件) 和角度傳感器(光電編碼盤)可間接檢測出伺服電動機的轉速，從而推算出工作台的實際位（wèi）移量，將此值與指令值進行比較，用差值來（lái）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。