​數控機床的開環、閉環、半閉環

1. 開環控製（zhì）數控機（jī）床

這類（lèi）控（kòng）製（zhì）的數控機床其控製係統沒有位置檢測（cè）元件，伺服驅動部件通常為反應式步進電（diàn）動機或混合式伺服步進電動機。數控係統每發出一個進給指令，經驅動電路功率放大後（hòu），驅動步進電動機旋轉一個角度，再經過齒輪減速裝置帶（dài）動絲杠旋轉，通過絲杠螺母機構轉換為移動部件的直線位移。移動（dòng）部件的（de）移（yí）動速（sù）度與位（wèi）移量是由輸入（rù）脈衝的（de）頻（pín）率與脈（mò）衝數所決定的。此類數控機床的信（xìn）息流是單向的，即（jí）進給脈衝發出去（qù）後，實際移動值不再反饋（kuì）回來，所（suǒ）以（yǐ）稱為開（kāi）環控製數控機床。

開環控製係統的數控機（jī）床結構簡單，成本較低。但是，係統對（duì）移動部件的實際位移量不進行（háng）監測（cè），也不能進行誤差校正。因此（cǐ），步進電動機的失步、步（bù）距角誤差、齒輪與絲杠（gàng）等傳動誤差（chà）都將影響被加工零件（jiàn）的精度。開環控製係統僅適用於加工精度（dù）要求不（bú）很高的中（zhōng）小型數控機床，特別是簡易經濟型數控機床。

2. 閉環控製數控（kòng）機床

閉環控製數（shù）控（kòng）機床（chuáng）是（shì）指在機床移動部件上安裝直線位（wèi）移檢測裝置，直接（jiē）對工作台的實際位移進（jìn）行檢測（cè），將測量的實際位移（yí）值反饋到（dào）數控裝置中，與輸入的指令位移值進行比較，用（yòng）差值對機（jī）床進行控製（zhì），使移動部件按（àn）照實際需要的位移量運動，最終實（shí）現移動（dòng）部件的精確運動和定位。從理論上講，閉環（huán）係統的（de）運動精度（dù）主要取決於檢測裝置的檢測精度（dù），與傳（chuán）動（dòng）鏈的誤差（chà）無關，因此其（qí）控製精度高。圖 1.9 所（suǒ）示為閉環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（ruò）工作台沒有移動，則沒有反饋量，指令值使得（dé）伺服電動機轉（zhuǎn）動，通過 A 將速度反饋信號送到速度控製電路，通過 C 將工作台實際位移量反饋回去，在位置比較電路中與位（wèi）移指令值相比較，用比較後得到的差值進行位置（zhì）控製，直至差值為零（líng）時為止。這類控製（zhì）的數控機床，由（yóu）於將工作台納入了控製環節，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（gāo），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（zhì）數控機床是指在（zài）伺服電動機的（de）軸或數控機床的傳動（dòng）絲杠上裝有角位移電流檢（jiǎn）測裝置(如光電編碼器等)，通過檢測絲杠（gàng）的轉角間接地檢測移動部（bù）件的實際位移，然後反饋到（dào）數控裝置中去，並對誤差進行修正。

通過元件（jiàn）速度傳感器（qì）(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移量，將此值與指令值（zhí）進行比較，用（yòng）差（chà）值來實現控製。由於工作台沒有包括在（zài）控製回路中，因而稱為半閉（bì）環控製數控（kòng）機床。