數控機床的開環、閉（bì）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（méi）有位置檢測元件，伺（sì）服驅動部件通常為反應式步進（jìn）電動機或混合式（shì）伺服步進電動機（jī）。數控（kòng）係（xì）統每發出一個進給指令，經驅動電路功率（lǜ）放大後，驅動步進（jìn）電動機旋（xuán）轉一（yī）個角（jiǎo）度，再經過齒輪減速裝置帶動絲杠旋轉，通過絲杠螺母機構轉換為移動部件的直（zhí）線位移。移動部件的（de）移動速度與位移量是由輸入（rù）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（xiàng）的，即進給（gěi）脈衝發出去後，實際移動值不再反饋回來，所以稱為開環控製（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（dòng）部件的實際位移量不進行監測，也不能進行誤差校（xiào）正。因此，步進電動機的失步、步距角誤差、齒輪與絲杠等傳動誤差都將影響被加工（gōng）零件的精度（dù）。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（kòng）機床，特別是簡易經濟型數控機床。

2. 閉環（huán）控製數控機床

閉環控製數控機床是指在機床移動部件上安裝直線位移檢測（cè）裝置，直接對工作台的實際位移進行檢測，將測量的實際位移值反饋到數控裝置中，與輸入的（de）指令（lìng）位移值進行比較，用差值對機床進行控製，使（shǐ）移動部件按照實際需要（yào）的位（wèi）移量運動，最終實現移動部件的（de）精確運動和定位。從理論上講，閉環係（xì）統的（de）運（yùn）動（dòng）精度主要取（qǔ）決於檢測裝置的檢測精度，與傳動鏈的誤差無關，因此其控（kòng）製精度高。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，若工作台沒有移動，則沒有反饋量，指令值使得伺服（fú）電動機轉動，通過 A 將速度反饋信號送到速度控製電路，通過 C 將工作台（tái）實際位（wèi）移量反饋回去（qù），在位置比較電路中與位移指令值相比較，用比較後得到的差值進（jìn）行位置控製，直（zhí）至差值為零時為止。這類控製的數控機床，由於將工作台納（nà）入了控製環節，故稱為閉環控製數控機（jī）床。

閉環（huán）控製（zhì）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（bì）環控製數控機床是指在伺服電（diàn）動機的軸或數控機床（chuáng）的（de）傳動（dòng）絲杠上裝有角位移電流檢測裝置(如光電編碼器等)，通過檢測絲杠的轉角間接（jiē）地檢測移（yí）動（dòng）部件的實際位移，然後反饋到數控裝置中去，並對誤差進行（háng）修正。

通過元件速度傳（chuán）感器(測速元（yuán）件) 和角度（dù）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（gōng）作台的實際位移量，將此值與指令值進（jìn）行比較，用（yòng）差值來（lái）實現控製。由於工作台（tái）沒有包括在控製回路中，因（yīn）而稱（chēng）為半閉（bì）環控製數控機床（chuáng）。