數控機床的開環、閉環、半閉（bì）環

1. 開環控（kòng）製數控（kòng）機床

這類（lèi）控製的（de）數控機床其控製係統沒（méi）有位置（zhì）檢測元件，伺服驅動部件通常為反應式步進電動（dòng）機或混合式伺（sì）服步進電動機。數控係（xì）統每發出一個進給指令，經驅動電路功率放大後，驅動步進電動機旋（xuán）轉一個（gè）角度，再經（jīng）過齒輪減速裝置帶動絲杠旋轉，通過絲（sī）杠螺母機構轉換為移動部件的直線（xiàn）位移。移動部件的移動速度與位移量（liàng）是由輸入脈衝的頻率與脈衝數所決定的。此類（lèi）數控機床的信息流是單向的，即進給（gěi）脈衝發出去（qù）後，實際移動值不再反饋（kuì）回來，所以稱為（wéi）開（kāi）環控製數控機床。

開環控製係統的數控（kòng）機床（chuáng）結構簡單，成本較低。但是，係統對移動部件的實際位移量不進（jìn）行（háng）監測，也不能（néng）進行誤差校正。因（yīn）此，步進電動機（jī）的失步、步距角誤差、齒（chǐ）輪與絲杠等傳動誤差都將影響被（bèi）加工零件的精（jīng）度。開環控製係統僅適用於加工精度要求不很高的中小型數控機床，特別是簡易經濟型數控機床。

2. 閉環控（kòng）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（xiàn）位移檢測裝置，直接對工作台的實際位移進（jìn）行檢測，將測（cè）量的實際（jì）位移值反饋到數控裝置中，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（jì）需要的位移量運動，最終實（shí）現移動部件的精確運動和定（dìng）位。從（cóng）理論上講，閉環係統的運動（dòng）精度主要取決於檢測裝置的檢測精度，與傳動（dòng）鏈的誤差無關，因此其控製（zhì）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路時，若工（gōng）作台（tái）沒有移動，則沒有反饋量，指令值使（shǐ）得伺服電動機轉（zhuǎn）動，通過 A 將速度反饋（kuì）信號送到速度（dù）控製電路，通過 C 將工作台實際位移量反（fǎn）饋回去，在位置比（bǐ）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（zhì），直至差值為零時為止。這類控製的數（shù）控機床，由於將工作（zuò）台納入了（le）控製環節，故稱為閉環控製數控機床。

閉環控製數（shù）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（chuáng）

半閉環控製數控機床是（shì）指在（zài）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（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（de）實（shí）際位移，然（rán）後反饋到數控裝置中（zhōng）去，並對（duì）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(光電編碼盤)可間接檢測出伺服電動機的轉（zhuǎn）速，從而推（tuī）算出工作台的實際位移量，將此值與指令值進（jìn）行比較，用差值來（lái）實現控（kòng）製（zhì）。由於（yú）工作台沒有包（bāo）括在控製回路中，因而稱（chēng）為半閉環控（kòng）製數控（kòng）機床。