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（zhì）的（de）數控機床其控製係統沒有位置（zhì）檢（jiǎn）測（cè）元件，伺服驅動部件通常為反應式（shì）步進電動機或混合式伺服步進（jìn）電動機。數控係統每發出（chū）一個進給指令，經驅動電路功率放大後，驅動步進電動機旋轉一個角度，再經過齒輪減速裝置帶動絲杠旋轉（zhuǎn），通過絲杠螺（luó）母機構轉換為移動（dòng）部件的直線位移。移動部件的移（yí）動速度與位移量是由輸入脈衝的頻率與脈（mò）衝數所（suǒ）決定的。此類數控機床的信息流是單向的，即進給脈衝發出去後，實際移動值不再反饋回（huí）來，所以稱為開環控製數控機床。

開環控製係（xì）統的數（shù）控機床結構簡單，成本較低。但是，係統對移動部件的實際位移（yí）量不進行監測，也不能進行誤差校正。因此，步進電動機的（de）失步、步距角誤差、齒輪與絲杠等傳動（dòng）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數控機床，特別（bié）是簡易經濟型數控機（jī）床（chuáng）。

2. 閉環控製數控（kòng）機床

閉環控製數控機床是指在機床移動部件上安裝（zhuāng）直線位移（yí）檢測裝（zhuāng）置，直接對工（gōng）作台的實際位移進行檢測，將測量（liàng）的實際位移值（zhí）反饋到數控裝置中，與輸入的指令位移值進行（háng）比較，用差值對（duì）機床進行控製，使移動部件按照實際需要的（de）位移量運動（dòng），最終實（shí）現移動部件（jiàn）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（jiǎn）測裝置的檢測精（jīng）度（dù），與傳動鏈的誤（wù）差無關，因（yīn）此（cǐ）其控製精度高。圖 1.9 所示為閉（bì）環控（kòng）製數控機床的（de）係統框（kuàng）圖。圖（tú）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（dé）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 將工作台實際位移量反饋回去（qù），在位置比較電路（lù）中與位移指令值相比較，用比較後得（dé）到（dào）的差（chà）值進行（háng）位置控製，直至差（chà）值為零時為止。這類控製的數（shù）控機床，由於將工作台納入（rù）了控製環節，故稱為閉環（huán）控製數（shù）控機床。

閉環控製數控（kòng）機床的定位精（jīng）度高，但調試和維修都（dōu）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（huò）數控機床的傳動絲杠上裝有角位移電流檢測（cè）裝置(如光電（diàn）編碼器等)，通過檢（jiǎn）測絲杠的轉角間接地檢測移（yí）動部件的實際位移，然後反饋到數（shù）控裝置中去，並對誤差進行（háng）修（xiū）正。

通（tōng）過（guò）元件速（sù）度傳感器(測速元件) 和角度傳感器（qì）(光電編碼（mǎ）盤)可間接檢測出伺服電動機的轉（zhuǎn）速，從而推算出工作台的實際（jì）位移量，將此（cǐ）值與（yǔ）指令值進行比較，用差值來實現控（kòng）製。由於工作台沒有包括在控（kòng）製回路中，因而稱為半（bàn）閉環控（kòng）製數控機床。