​數控機床的開環、閉環、半閉環

1. 開環控製數控（kòng）機床

這類控（kòng）製的數控機床其控製係統沒有（yǒu）位置檢測元件，伺服驅（qū）動部件通常為反應式步進電動機或混（hún）合式伺服步進電動機。數控係統每發（fā）出一個進給指令，經驅動電（diàn）路功率放大後，驅動步進電動機旋轉（zhuǎn）一（yī）個角度，再經過齒輪減速裝置帶動（dòng）絲杠旋轉，通過絲（sī）杠螺母（mǔ）機構（gòu）轉換為移動部（bù）件的直（zhí）線位移。移動部件的移（yí）動速度（dù）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（chuáng）的信息流（liú）是（shì）單向的，即進給脈衝發出去後，實際移動值不再反饋回來，所以（yǐ）稱為開（kāi）環控製數控機（jī）床。

開環控製係統的數控機床結構簡單，成（chéng）本較低。但是，係統對移（yí）動部件的實際位移量不進行監測，也不（bú）能進（jìn）行誤差校正。因此，步進（jìn）電動機的失步、步距角誤（wù）差、齒輪與（yǔ）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（tǒng）僅適用（yòng）於加工精度要求不很（hěn）高（gāo）的中（zhōng）小型數（shù）控機床，特別是簡易經濟型數控機床。

2. 閉環控製數控機床

閉環控（kòng）製數控機床（chuáng）是指在機床移（yí）動部件上安裝直線位移檢測（cè）裝置，直接（jiē）對工作台的實際位（wèi）移進行檢測，將測量的實際（jì）位移值反饋到數控裝（zhuāng）置中，與輸入的指令位移（yí）值進行比較，用差值對機床進行控製，使（shǐ）移動部件按照實際需要的位移量（liàng）運動，最終實現移動部件的精確（què）運動和（hé）定位。從理論（lùn）上講，閉環係統的運（yùn）動精度主（zhǔ）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，因此其控製精度高。圖 1.9 所示為閉（bì）環控製數控機床的係統框圖。圖中（zhōng） A為速度（dù）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（diàn）路時，若工作台沒有移（yí）動，則沒有反饋量（liàng），指令值使得伺服電動機轉動，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（shí）際位移（yí）量反饋（kuì）回去，在位置（zhì）比較電路中與位移指令值相比較（jiào），用比較後（hòu）得到（dào）的差值進行位置控製，直至差值為零時為止。這類控製的數控機床，由於將工作台納（nà）入了控製環節，故稱為閉環控（kòng）製數控機床。

閉環控製數控機床的（de）定位精度（dù）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（kòng）機床

半閉環控製數控機床是指在伺服電動機的軸或數（shù）控機床的傳動絲杠上裝（zhuāng）有角位移（yí）電流檢測裝置(如（rú）光電編碼器等)，通過檢測絲杠的轉角間接地檢測移動部件的實際位移，然後反饋到數控裝置中去，並對誤差進行修正。

通過（guò）元件速（sù）度傳感器(測速元件) 和角（jiǎo）度（dù）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（wèi）移量，將此值與指（zhǐ）令值進行比較（jiào），用差（chà）值來實現控（kòng）製。由於工作台沒有包（bāo）括在控製回路中，因而稱為半閉環控製數控機床。