數控機（jī）床的開環、閉環、半閉環

1. 開環控製數控機床

這類控（kòng）製的數控機床其控製係統沒有（yǒu）位置檢測元件（jiàn），伺服驅動部件通常為反應式步進電動機或（huò）混合式伺服（fú）步進電動機。數（shù）控係統每發出一個進給指令（lìng），經驅動電路功率放（fàng）大後，驅動步進電動機旋轉一個（gè）角度，再經過（guò）齒輪減速（sù）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（zhí）線位移。移動部件（jiàn）的移動速（sù）度與位（wèi）移量是由輸入脈衝（chōng）的頻率與脈衝數所決定的。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（jì）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（tǒng）的數控機床結構簡單，成本較低。但是，係統對（duì）移動部件的實際位移量（liàng）不進行監測，也不能進行誤差校（xiào）正（zhèng）。因此，步進電（diàn）動機的失步、步距角誤（wù）差、齒輪與絲杠等傳（chuán）動（dòng）誤差都將影響被加工零件的（de）精度（dù）。開環控製係（xì）統僅適用於加工精度要求不很高的中（zhōng）小型數控機床，特別是簡易經濟（jì）型數控機床。

2. 閉環控製數控（kòng）機床

閉環（huán）控製數控機床是指在機床移動部件（jiàn）上安裝直線位（wèi）移檢測裝（zhuāng）置，直接對工作台的實際位移進行檢測，將（jiāng）測（cè）量的實際位移值反饋到數（shù）控裝置中，與輸入的指（zhǐ）令位移值進（jìn）行比較，用差值對機床（chuáng）進行控製，使移動部件按（àn）照實際（jì）需要的位移量運（yùn）動，最終實現移動部件的（de）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於檢測裝置的檢測精度，與傳動鏈（liàn）的誤差無關，因此其控製精度高。圖 1.9 所示為閉環控製（zhì）數（shù）控機床的係統（tǒng）框圖。圖中 A為速度傳感器（qì）、C 為直線位（wèi）移傳感（gǎn）器。當位移指令值發送到位置比較電路時，若工作台沒有移（yí）動，則沒有反饋量，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（lù），通過 C 將工作台實際位移量反饋回去，在位（wèi）置比較電路中與位移指令值相比較，用比較後得到的差值進行位置控製，直至差值為零時為止。這類控製的數控機床，由於將（jiāng）工作台納入了控製環節，故稱為閉環控製數控機床。

閉環控製數控機床的定位精度（dù）高，但調試和（hé）維（wéi）修都較困難，係統複雜，成本高。

3. 半閉（bì）環控製數控機床

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

通過元件速度傳感器(測速（sù）元件) 和角度傳感器(光電編碼盤)可間（jiān）接（jiē）檢測出伺服電動機的轉（zhuǎn）速（sù），從（cóng）而推算出工作台的實（shí）際位移量，將此（cǐ）值與指令值進（jìn）行比較，用差值來實現控製。由（yóu）於工作台沒有包括在控製回路中，因而稱為半閉環控製數控（kòng）機床（chuáng）。