​數控機床的開環、閉環、半閉環

1. 開環控製數控機（jī）床

這類控製的數控機（jī）床其（qí）控製係統沒有（yǒu）位置檢測（cè）元件，伺服驅動部件通常為反應式步進電動機或混合式伺服步進電動機。數控（kòng）係統每發（fā）出一個進給指令，經驅動電路功率放大後，驅動步（bù）進電動機旋轉一個（gè）角度，再經（jīng）過齒輪減速裝置（zhì）帶動絲杠旋轉，通過絲杠螺母機構轉換為移動部件的直線位移。移動部件的移動速度與位移量是由輸入脈（mò）衝的頻率與脈衝數所決（jué）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（hòu），實際移動值不再反饋回來，所以稱為開環控製數控機床。

開環控製係統的數控機床（chuáng）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（jiān）測，也不能進行誤差校正。因（yīn）此，步進電動機的失步、步距角誤（wù）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（jīng）度要求不（bú）很高的中小型數控機床，特（tè）別是簡易經濟（jì）型數控機床。

2. 閉（bì）環控製數控機床

閉環（huán）控製數控機床是指在機床移動（dòng）部件上安裝直線（xiàn）位移檢測裝（zhuāng）置，直接對工作台的實際位移進行檢測，將測（cè）量的（de）實際位移值反饋（kuì）到數控裝置中，與輸入的指令位移值（zhí）進行比較（jiào），用差值對機床進行控製，使移動部件按照實際需要的位移量運動，最終（zhōng）實（shí）現移動部件的精確運動和定位。從理論上講，閉環係統的運動精度主要取決（jué）於（yú）檢測裝置的（de）檢測精度，與傳動（dòng）鏈的誤（wù）差無關，因此其（qí）控製精度高。圖 1.9 所示為閉環控製數（shù）控機床的係統框圖。圖（tú）中 A為速度傳感器、C 為直線（xiàn）位移傳感器。當位（wèi）移指令值發送（sòng）到位置比較電路時，若工作台沒有（yǒu）移動，則沒有反饋（kuì）量，指令值使得伺服電動機轉動（dòng），通過 A 將速度反饋信號送到速度控（kòng）製（zhì）電路，通過 C 將工作台實際位移量反（fǎn）饋回去，在位置比較（jiào）電（diàn）路中與位移指令值相比（bǐ）較，用比較後得到的差值進行位置控製，直至差值為零時為止。這類控（kòng）製的數控機床，由於將工作台納入了控製環節，故稱為閉環控製數控（kòng）機床。

閉環（huán）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（bàn）閉環控製數控機床（chuáng）

半（bàn）閉（bì）環控製（zhì）數控機床是指在伺服電動機的軸或數控機（jī）床的傳（chuán）動絲杠上裝有（yǒu）角位移電流（liú）檢（jiǎn）測裝置(如（rú）光電編碼器等)，通過檢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（dào）數控裝置中去，並（bìng）對誤差進行修正。

通過元件速度（dù）傳感器(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（dòng）機的轉速，從而推算（suàn）出工作台的實際（jì）位移量（liàng），將此值與指令值進行比較（jiào），用差值來實現控製。由於工作台（tái）沒有包括在控製回路中，因而稱為半閉環控製數（shù）控機床。