​數控機床的開環、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（jiǎn）測元件，伺服驅（qū）動部件通常為反應式步（bù）進（jìn）電動機（jī）或混合式伺服步進電動機。數控係統每發出一個進給指令，經驅動電（diàn）路功（gōng）率放大後，驅動步進電動機旋轉（zhuǎn）一個角度，再經過齒輪減（jiǎn）速裝置帶動絲杠（gàng）旋轉，通過絲杠螺母機構轉換為移動部件的直線（xiàn）位（wèi）移。移動部件的移動速（sù）度與位移量是由輸入脈（mò）衝的頻率與脈衝數所決定（dìng）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（bú）再反饋回來，所以稱為開環控製數控機床。

開環控製（zhì）係統的數控（kòng）機（jī）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行監測，也（yě）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（yào）求（qiú）不很高的中（zhōng）小型數控機（jī）床，特別是簡（jiǎn）易經濟型數控機床（chuáng）。

2. 閉環（huán）控製數控機床

閉環控（kòng）製（zhì）數（shù）控機床是指在機床移動（dòng）部件上安裝直線位（wèi）移檢測裝置（zhì），直接對工作台（tái）的實際位移進行檢測，將測（cè）量的實際位移值反饋到數控裝置（zhì）中（zhōng），與輸（shū）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（zhōng）實現移動部件的精確運動和定（dìng）位。從理論上講，閉環係統的運動精度主要取決於檢（jiǎn）測裝置的（de）檢（jiǎn）測精度，與傳動鏈的誤差無關，因此其控（kòng）製精度高。圖（tú） 1.9 所示為閉環（huán）控製數控機床的係統框圖（tú）。圖（tú）中 A為速度傳感器、C 為直線位移（yí）傳（chuán）感（gǎn）器。當位移指令值發（fā）送到位置比較電（diàn）路時，若（ruò）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 將速度反饋信號送到（dào）速度控製電路，通過 C 將工作台實際（jì）位移量反饋（kuì）回（huí）去，在位置比較電路中與位移指令值（zhí）相比較，用比較後得到的差值進行位置控製，直至差值（zhí）為零時為止。這類控製的數控機床，由於將工作台納入了控（kòng）製環節，故稱為閉環控製（zhì）數控機床。

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

3. 半閉環控製數控機床

半閉環控製數控機床是（shì）指在伺服電動機的軸或數控機床的傳動絲（sī）杠上裝有角位移電流檢測（cè）裝置(如光電編碼（mǎ）器等)，通過檢測（cè）絲杠的轉（zhuǎn）角間接（jiē）地檢測移動部件的實際位移，然（rán）後反饋到數（shù）控裝置中去，並對誤差進行修正。

通過元件（jiàn）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速，從而推算出（chū）工作台的實際位移量，將此值與指令（lìng）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（kòng）製數控機床。