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（de）數控機（jī）床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（bù）進電動機。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（zhuǎn）一（yī）個角度，再經（jīng）過（guò）齒輪減速裝置帶動絲杠旋轉，通過（guò）絲杠（gàng）螺（luó）母機構轉換（huàn）為移動部件的直線位移。移動部件的（de）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。此類數控機床的信息流是單向的，即進給脈衝發出去後，實際移動值（zhí）不再反（fǎn）饋回來，所以（yǐ）稱為開環控製數控機床。

開環控製係統的數控機床結構簡單，成本較低。但是，係統對移動部件的實際位移量不進行監測，也不能（néng）進行（háng）誤差校（xiào）正。因此，步進電動機（jī）的失步、步距角誤（wù）差、齒輪與絲杠等傳動誤差都將影響被加工零件的精度。開環控製係統（tǒng）僅（jǐn）適用於加工精度要（yào）求不很高的中小型數控機床（chuáng），特別是簡易經濟型數控機床。

2. 閉環控製（zhì）數控機床（chuáng）

閉環控製數控機床是指在機床移動部件上安裝直線位移檢測裝（zhuāng）置，直接對工（gōng）作台的（de）實際位移進行檢測，將測量的實（shí）際位移值反饋到數控裝置中，與輸入（rù）的指令（lìng）位移值進行比較，用差（chà）值對機床進行控製，使移動部件按照實際需（xū）要的位移量運動，最終實現移動部件的精確運動和定（dìng）位。從理論上（shàng）講，閉環係統的運動精度主要取決於檢測裝置的檢測（cè）精（jīng）度，與傳動鏈的誤差無關，因此其控製精度高。圖 1.9 所示為閉環控製數控機床的係（xì）統框圖。圖中 A為速度傳感器、C 為（wéi）直線位移傳感器。當位移（yí）指令值發送到位置比（bǐ）較電路時，若工作（zuò）台沒有（yǒu）移（yí）動，則沒有反饋量，指令值使得伺服電（diàn）動機轉動，通過 A 將速度反饋信號送到速度控製電路，通過 C 將工作台實（shí）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，用比較後得到的差值進行位置（zhì）控製，直至差（chà）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，但調試和維修都較困難，係統複雜，成本高。

3. 半閉環控製數控機床

半閉環控製數控機床是指在伺服電動（dòng）機的軸或數控機床的傳動絲杠上裝有角（jiǎo）位移電流檢測裝置(如光（guāng）電編碼器等)，通（tōng）過檢測絲杠的轉角間接地檢測（cè）移動部件的實（shí）際位移，然後反饋到數控裝置中去，並對誤（wù）差進（jìn）行修正。

通過元（yuán）件速度傳感器(測速元件) 和角度傳感器(光電編碼盤（pán）)可間接檢測（cè）出伺（sì）服電動機的轉速（sù），從而推算出工作台的實際位移（yí）量，將此值（zhí）與指令值進行比較，用差值（zhí）來實現控製。由（yóu）於工（gōng）作台沒有包括在控製回路中，因而稱為半（bàn）閉（bì）環控製數控機床。