數控（kòng）機床的開環、閉環、半閉環

1. 開環（huán）控製數控機床

這類控製的數控機床其控製係統沒有位置檢測元件，伺服驅（qū）動部件通常為反應式步進電動機或混合（hé）式伺服步進電動機。數控係統每發出一個進給（gěi）指（zhǐ）令，經（jīng）驅動電路功率放大後，驅動步進電動機旋轉一個角度，再經過齒輪減速（sù）裝置帶動絲杠旋轉，通過絲杠螺母機構轉換為移動部（bù）件的直線位（wèi）移。移動部件的移動速度與位移量（liàng）是由輸入脈衝的頻率與脈衝數所決定的。此類數控機床的（de）信（xìn）息流是單向的，即進（jìn）給脈衝發出去後，實際移動值不再反饋回（huí）來，所以（yǐ）稱為開環控製數控機床。

開（kāi）環控（kòng）製係統的數控機床結構簡單，成（chéng）本（běn）較低。但是，係統對移動部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（diàn）動機的失步、步（bù）距角（jiǎo）誤差、齒（chǐ）輪與（yǔ）絲杠等（děng）傳動誤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要求不很高的中小型數控機床，特別是簡易經濟型（xíng）數控機床。

2. 閉環控製數控機床

閉環控製數控機床（chuáng）是指在機床移動部件上安裝直線位移檢測裝置，直（zhí）接對工作台的實際位移進行檢測，將測量的實（shí）際位移（yí）值反饋到數控裝置中，與輸（shū）入的指令位移值進行比較（jiào），用差值對機床進行控製，使移動部件按照實際需要的位移量運動，最終實現移動部件的精確運動和定位。從理（lǐ）論上（shàng）講，閉環係統的運動精度主要取決於檢測裝置的檢測精度，與傳動鏈的（de）誤差無關，因此其控製精度高。圖 1.9 所示為閉環控製數控機床的係統框圖。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（yǒu）移動，則沒（méi）有反饋量，指令（lìng）值使得伺（sì）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（jiāng）工作台實際位移量反饋回去（qù），在位置比較電路中與位移指令值相比較，用比較後得到（dào）的差值進（jìn）行位置控製，直至差值（zhí）為零時為止。這類控製的數控機床，由於將工作台納入了控製（zhì）環（huán）節，故稱為閉環控製數控機床。

閉環（huán）控製數控機床的定位（wèi）精度高，但調試和維修（xiū）都較困難，係統複雜，成本高。

3. 半閉環控製數控機床

半（bàn）閉環控（kòng）製數控機床是（shì）指在伺服電動機的軸（zhóu）或數控機床的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（guò）檢測絲（sī）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（wù）差進行修正。

通過元件速度傳感器(測速元（yuán）件) 和角度傳感器(光電（diàn）編碼盤)可間接檢測出伺服（fú）電動機的轉（zhuǎn）速，從而（ér）推算出工作台的實際位移量，將此值與（yǔ）指令值進行比較，用差值來實現控製。由於工（gōng）作台沒有包括（kuò）在控製回路中，因而稱（chēng）為半閉環控製數控機床。