數控機床的開環、閉環、半閉環

1. 開環控製數（shù）控機床

這類（lèi）控製的（de）數控機床（chuáng）其控製係統沒有位置（zhì）檢測元件，伺服驅動部件通常為反應式步進（jìn）電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（gōng）率（lǜ）放大後，驅動步進（jìn）電動機旋（xuán）轉一個角度，再（zài）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線位移。移動部件（jiàn）的移（yí）動速度與位移量是由輸入脈衝的頻率與脈衝數所決定的。此類數控機床的信息流（liú）是單（dān）向的（de），即進給脈衝（chōng）發出去後，實際移動值不（bú）再反饋（kuì）回來，所以稱（chēng）為開環（huán）控製數控機床。

開環控（kòng）製係統的數（shù）控機床（chuáng）結構（gòu）簡單（dān），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（jìn）行誤差校正。因此，步（bù）進電動機的失（shī）步、步距角誤差（chà）、齒輪與絲杠等傳動誤差都將影（yǐng）響被加工零件的精（jīng）度。開環控製係統（tǒng）僅適用於加工精度要求不很（hěn）高的中小型（xíng）數控機床，特別是簡易經濟型數控機床。

2. 閉環控製（zhì）數（shù）控機床

閉環控製數控機床是指（zhǐ）在機床移動部件上安裝直（zhí）線位移檢測（cè）裝（zhuāng）置，直接對工作台的實（shí）際位移進（jìn）行檢測，將測量的實際（jì）位（wèi）移值反饋到（dào）數控裝置（zhì）中，與輸入的指令位移值進（jìn）行比較，用（yòng）差值對機床進（jìn）行控（kòng）製，使移動部件按照實際（jì）需要的位移量運動，最終實現移動部件的精確運動和定位。從（cóng）理論上講，閉環係統（tǒng）的運動精度主要取（qǔ）決（jué）於檢測裝（zhuāng）置的檢測精度，與傳動鏈（liàn）的誤差無關，因此其控（kòng）製精度高。圖 1.9 所示為閉環（huán）控製數控機床的係統框（kuàng）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（dào）位置比較電路時，若工作台沒有移動，則沒有反饋（kuì）量，指令值使得伺服電動機轉動，通過 A 將速度反饋信號送到速度控製電路，通過 C 將工作台實際位移量反饋回去，在位置比較電路中與位移指（zhǐ）令值相比較，用比較後得到的差值進行位置控製，直（zhí）至差值為零時為止。這類控製的數控機床，由於將工作台納入了（le）控製環節，故稱為閉環控製（zhì）數控機床。

閉環控製（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（jī）床

半閉環控製數控機床是指在伺（sì）服電動機的軸或數控機床的傳動（dòng）絲杠（gàng）上裝有角位移電流檢測裝置(如光電（diàn）編碼器等)，通過檢測絲杠的轉角間接地檢測（cè）移動部件的實際位移，然後反饋到數控裝置（zhì）中去，並對誤差進行修正（zhèng）。

通過元件（jiàn）速度傳感器(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機的轉速，從而推算出（chū）工作台的實際位移量，將此值與指令值進行比（bǐ）較，用差值來實現控製。由於工作台沒（méi）有包括在控（kòng）製回路中（zhōng），因而稱為半閉（bì）環（huán）控製數控機床。