​數控機床的開環（huán）、閉環、半閉環

1. 開環控製數控機床（chuáng）

這類控製的數控機（jī）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步進電動機或混合式（shì）伺服步（bù）進電動機。數控係統每發出一個進給指令，經驅動電路功率放大後（hòu），驅動步進電動機旋轉（zhuǎn）一個角度（dù），再經過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動部件的直（zhí）線位移。移動部件的移動速度與位移量是由輸入脈衝（chōng）的頻率與脈衝數所決定的。此（cǐ）類數控機床的信息流是單向的，即進給脈衝發出去後，實際移動值不再反饋回來，所（suǒ）以稱為開環控製（zhì）數控機床。

開環控製係統的數控機床結構簡單，成本較低。但是，係統對移動部件的（de）實際位移量不進行監測，也不能進行誤差校正。因此，步進（jìn）電動機的失步（bù）、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度要求不很高的中小型（xíng）數控機床，特別是簡易經濟型數控機床。

2. 閉環控製數控機床

閉（bì）環控製數控（kòng）機床是指在機床移動部件上安裝直線位移檢測裝置，直接對工作台的實際位移進行檢測，將測量的實際位移（yí）值反饋到（dào）數控裝置中，與（yǔ）輸入的指令位移值進（jìn）行比較，用差值（zhí）對機床進行控製，使移動部件按照實際需要的位移量運動，最終（zhōng）實現移動部件的精確運（yùn）動和定位。從理論上講，閉環係統的運動精度主要取決（jué）於檢測裝置的檢測精度，與傳動鏈的誤（wù）差無關，因此（cǐ）其控製精度高。圖 1.9 所示為閉環控製數控（kòng）機床的係統框圖（tú）。圖中 A為速度傳感器、C 為直線位移傳（chuán）感器。當位移指令值發送到位置比（bǐ）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（fǎn）饋信號送到速度控製電路，通過 C 將工作（zuò）台實際位移量反饋（kuì）回去（qù），在位置比較電路中（zhōng）與位（wèi）移指令值相比較，用比較後得到（dào）的差值進行位置控（kòng）製，直至差值為零時為止。這類控製的數控機床，由於將工作台納入了控製環節，故稱為閉環控製（zhì）數控機（jī）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，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指在伺服電動機的軸或數控機床的傳動絲杠上裝有角（jiǎo）位移電流檢測裝置(如光電編碼器等)，通過檢測絲（sī）杠的轉角間（jiān）接地檢測移動部件的實際位移，然後（hòu）反饋到數控裝置中去，並（bìng）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（jiān）接檢測出伺服電（diàn）動機（jī）的轉速，從而推算（suàn）出工作台的實際位（wèi）移量，將（jiāng）此值與指令值進行比較，用差（chà）值來實（shí）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。