​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（kòng）機床其控製係統沒有位（wèi）置檢測元件，伺（sì）服驅動部件通常為反應式（shì）步（bù）進電動機或（huò）混（hún）合式伺（sì）服（fú）步（bù）進（jìn）電動（dòng）機。數控係統每發出一（yī）個進給指令，經驅動電路功率（lǜ）放大（dà）後，驅動步進電動機（jī）旋（xuán）轉一個角（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（zhuǎn）換為移動部件（jiàn）的直線位移。移動部件（jiàn）的移動速度與位移（yí）量是由輸（shū）入（rù）脈衝的頻率與脈衝數所決定的（de）。此類數控機床（chuáng）的信息流（liú）是單向的，即進給脈衝發出去後，實際移動值（zhí）不再反饋回來（lái），所以稱為開環控製數控（kòng）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（tǒng）對移動部件的實際位移量不進行監測，也不能進行誤差（chà）校正。因（yīn）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零件的精度。開環控製係統僅（jǐn）適用於加（jiā）工精（jīng）度要（yào）求不很高的中小（xiǎo）型數控機床，特別（bié）是簡易經濟型數控機床。

2. 閉環控製（zhì）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（wèi）移檢測裝置，直接對工作（zuò）台的實際位移進行檢測，將測量的實際位移值反（fǎn）饋到數控裝（zhuāng）置中，與輸入的指令位移值進行比較，用差值對機（jī）床進行控製，使移動部件按照實際需要的位移（yí）量運動（dòng），最終實現移動部件的精確運動和定位。從理論上講，閉環係統的運（yùn）動精度主要取決於檢測裝置的檢測精度，與傳動鏈的（de）誤差無關，因此其控（kòng）製精（jīng）度高。圖 1.9 所示為閉環控製數（shù）控機床（chuáng）的係統（tǒng）框圖（tú）。圖中 A為速度傳感器、C 為直（zhí）線位移傳感器。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（yǒu）反饋量，指令值使（shǐ）得伺服電動（dòng）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（jiāng）工作台實（shí）際位移（yí）量反饋回去，在位置比較電路中與（yǔ）位移指令值相比較，用比較後得到（dào）的差值進行位置控製，直至差（chà）值為零時為止。這類控製的（de）數控機床，由於將（jiāng）工（gōng）作台納入了控製環節（jiē），故稱為閉環控（kòng）製數控機床。

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

3. 半閉環控製（zhì）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（shàng）裝有角（jiǎo）位（wèi）移電流檢測裝置(如光電編碼器（qì）等)，通（tōng）過檢測絲杠的轉角間接地檢測移動部件的（de）實際位移，然後反（fǎn）饋到數控裝（zhuāng）置中去，並對誤差進行修正（zhèng）。

通過元件速度傳感（gǎn）器(測速（sù）元件) 和角度傳感器(光電編碼盤)可間接檢測出伺（sì）服電動機的轉速，從而推算出工（gōng）作台的實際位移量（liàng），將此值與（yǔ）指令值進（jìn）行比較，用差值來實現控製。由（yóu）於（yú）工作台沒有包括在控製（zhì）回路中，因而稱為半閉環（huán）控製數控（kòng）機床。