​數（shù）控機床的開環、閉環、半閉環

1. 開環控製數控機床

這類控製的數控機床其控製係統沒有位置檢測元件，伺服（fú）驅（qū）動部（bù）件通常為反應式步進電動機或混合式伺服步進電（diàn）動機。數控係統每發出一（yī）個（gè）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角度，再經過（guò）齒（chǐ）輪減速裝置帶動絲杠旋轉，通過絲杠螺母機構（gòu）轉換為移動部件的直線位移。移動部（bù）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定的。此類數控機床的信（xìn）息流是單向的，即進給脈衝發出去後，實際移動值不再反饋回來，所以稱為開環控（kòng）製數控機床。

開（kāi）環控製係統的數控機床結構簡單，成本較低。但是，係統對移動（dòng）部件（jiàn）的（de）實際位移量不進行監測，也不能進行誤差校（xiào）正。因此，步進電動機的失步、步距角誤差、齒輪與絲杠等傳動誤差都將影（yǐng）響被加工零件的精度。開（kāi）環控製係統僅適用（yòng）於加工精度要求（qiú）不很高的中小型數控機床，特別是簡易經（jīng）濟型數控機床（chuáng）。

2. 閉環（huán）控製數控機床

閉環控製數控機床是指（zhǐ）在機床移動部件上安裝直線（xiàn）位移檢測裝置，直接對工作（zuò）台（tái）的實際位移進行檢測，將測量的實際位移值反（fǎn）饋到數控裝置中，與輸（shū）入的指令位移值進行比（bǐ）較，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（dòng），最終實現（xiàn）移動部件的精確運動和定（dìng）位。從理論上講，閉（bì）環（huán）係統的（de）運（yùn）動（dòng）精度主要取決於檢（jiǎn）測裝置的檢測精度，與傳動（dòng）鏈的誤差（chà）無關，因此其控（kòng）製精（jīng）度高。圖 1.9 所示為閉環控製（zhì）數控機床的係統框圖。圖中 A為速度傳感器、C 為直線（xiàn）位移傳感器。當位移（yí）指（zhǐ）令值發送到位置比較電路時，若工作台沒有移動，則沒有（yǒu）反饋量（liàng），指令值使得伺服電動機轉動，通過（guò） A 將速（sù）度反饋信號送到速度控製電路，通過 C 將工作（zuò）台實際位移量反饋回去，在位（wèi）置比較電路中與位移（yí）指令值相比較，用比較後（hòu）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（yú）將工作台納入了控製環（huán）節，故稱為閉環控製數（shù）控機床。

閉環控製數控機（jī）床的定（dìng）位（wèi）精度高，但調試和維修都較困難，係統複雜，成本高。

3. 半閉環（huán）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機床的傳動絲杠上裝有角位移電流檢測（cè）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部件的實際位移，然後反饋（kuì）到數控裝置中（zhōng）去，並對誤差進行修（xiū）正。

通過元件（jiàn）速度傳感器(測速元件) 和角度傳（chuán）感器(光電編碼盤)可間接檢（jiǎn）測出伺服電動機的轉速，從而推算出工作（zuò）台的實際（jì）位移（yí）量，將此值與指（zhǐ）令值進（jìn）行比較，用差值來實現控製。由於工作台沒有包括在（zài）控製回路中，因而稱為半閉環控製數控機床。