數控機床的開環、閉環、半閉（bì）環

1. 開環控製數控機床

這類控製的數控機床其（qí）控製係統沒有位（wèi）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（hé）式伺服步進電動機（jī）。數控係統每發出一個進給指令，經驅動電路功率放大後，驅動步進電動機旋轉一個角（jiǎo）度，再經過（guò）齒輪減速裝置帶動（dòng）絲杠（gàng）旋轉（zhuǎn），通過（guò）絲杠（gàng）螺（luó）母機構轉換為移（yí）動部件的直線位移。移動部件的移動速度與位移量是（shì）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是單向的，即進給脈衝發出去後，實（shí）際移動（dòng）值不再反饋回來，所以稱為開環控製（zhì）數（shù）控機床。

開（kāi）環控製係統的（de）數控機床結構簡單（dān），成（chéng）本較低。但是，係統對移（yí）動部（bù）件的實際位移量不進行監測，也不能進行誤差校正（zhèng）。因此，步進電動機的失（shī）步、步距角誤差、齒輪與絲（sī）杠等傳動誤（wù）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度（dù）要求不很高的中小型數控（kòng）機（jī）床，特別是（shì）簡易經（jīng）濟型數控機床。

2. 閉環控製數控機床

閉環控製數控機床是指在（zài）機床移動部件上安裝直線位移（yí）檢測裝置，直接（jiē）對工作台的實際位移進行檢測，將測量的實際位移值（zhí）反饋（kuì）到數控裝置中，與輸入的指（zhǐ）令位移值進行比較，用差值對機床進（jìn）行控（kòng）製，使移（yí）動部件按（àn）照實際需（xū）要的位（wèi）移量運動，最終實現移動部件的（de）精確運動和定位。從理（lǐ）論上講，閉環係統的運動精（jīng）度主要取決於檢測裝置的檢測精度，與傳動鏈的誤差無關，因此其控製精度高。圖 1.9 所示為閉（bì）環控製數控機（jī）床的係統框圖。圖（tú）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位置比較電路時，若工作台沒有移動（dòng），則沒有反（fǎn）饋量，指令值使得伺服電動機（jī）轉動，通過 A 將速（sù）度反饋（kuì）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（dé）到的差值進行位置控製，直至差值為零時為止。這類控製的（de）數控機床，由於將工作台納（nà）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高，但調試和（hé）維修都較困難，係統複雜，成本高。

3. 半（bàn）閉環控製數控機床

半閉環控製數控機床是指在伺服電動機的軸或數控（kòng）機床（chuáng）的傳動絲杠上（shàng）裝有角位移電流檢測裝置（zhì）(如光電編碼器等)，通過檢測絲杠的轉角（jiǎo）間（jiān）接地檢測移（yí）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。

通過元件速（sù）度傳感器(測速元件) 和角度傳（chuán）感器(光電編碼盤)可（kě）間接檢測出伺服電動機的轉速，從而推算出工作（zuò）台的實（shí）際位移量，將此值與指令值進行比較，用差（chà）值來實現控製。由於工作台沒有包括在控製回路中，因而稱為（wéi）半閉環控製數控機床。