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（shù）控機床（chuáng）其控製係統沒有位置檢測元件，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（shù）控係統每（měi）發出一（yī）個（gè）進給指令（lìng），經驅動電路功率放大後，驅動步進電動機（jī）旋轉一個（gè）角度，再經過齒輪減速裝置帶動絲杠（gàng）旋轉（zhuǎn），通過絲杠螺母機構轉換為移動部件的直線位移（yí）。移動部件的移動速度與位移量是由輸入脈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（xiàng）的，即進給脈衝發出去後，實際移動值不再反饋回來，所以稱為（wéi）開環控製數控機（jī）床。

開環控製係（xì）統的數控機床（chuáng）結（jié）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（cè），也不能進行誤（wù）差校正。因此，步進電（diàn）動機的失步（bù）、步距角誤差、齒輪與絲（sī）杠等傳動誤差都（dōu）將影響被加工零件的精度。開環控製係（xì）統僅適用（yòng）於加工（gōng）精度要求不很高的中小型數控機床，特別是簡易經濟型數控（kòng）機床（chuáng）。

2. 閉環控製數控機（jī）床

閉（bì）環控製數控（kòng）機床是（shì）指在機床移動部件上安裝直線位移檢測（cè）裝置，直接對工作台的實際位移進行檢測，將測量的實際（jì）位移值反饋到（dào）數控裝（zhuāng）置中，與輸入的（de）指令位移值進行比較，用差值對機床進行控（kòng）製，使移動部件按照實（shí）際需要的位移量運動，最終實現移動部件（jiàn）的精確運動和定位。從理（lǐ）論上講，閉環係統的（de）運動精度主要取決於檢測裝置的檢測精度，與傳動鏈的誤差無關，因此（cǐ）其控製精度高。圖 1.9 所示為（wéi）閉環控製數控機床（chuáng）的係統框圖。圖中 A為速度傳（chuán）感器（qì）、C 為直線位移傳感器。當位移指令值發送到位置比較電路時，若工作台（tái）沒有移動，則沒有反饋量，指令（lìng）值（zhí）使得伺（sì）服電動機轉動，通過 A 將（jiāng）速度反（fǎn）饋信號（hào）送（sòng）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令值相比較，用比較後得到的（de）差值進行位置（zhì）控製，直至差值為零時為止。這類控製的數控機床，由於將工作台納入了控（kòng）製環節，故稱為閉（bì）環控製數控機床。

閉（bì）環控（kòng）製數控機床的（de）定位精度高，但調試和維修（xiū）都（dōu）較困難（nán），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控機床的（de）傳動絲杠上裝有角位移電流檢測裝置(如光電編碼器等)，通過檢測絲杠的轉角間接地檢測移動（dòng）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。

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（jiān）接檢測出伺服電動機的轉速，從而推算出工（gōng）作台（tái）的實（shí）際位移（yí）量（liàng），將此值與指令值進行比較，用差值來實現控製。由於工作台沒有包括在控製回路中（zhōng），因而稱（chēng）為半閉環控製（zhì）數控機床。