數控機床的開環、閉環、半閉環

1. 開環（huán）控製（zhì）數控（kòng）機床

這類（lèi）控製的數（shù）控機床其控製係統沒有（yǒu）位置檢測元（yuán）件，伺服驅動（dòng）部件通（tōng）常為反應式（shì）步進電動機或混合式伺服步進電動機。數控係統每發（fā）出一個進給（gěi）指令，經驅動電（diàn）路功率放大（dà）後，驅動步進電動（dòng）機旋轉一個角度，再經過（guò）齒輪減速裝置帶動絲杠旋轉（zhuǎn），通過絲杠螺母機構（gòu）轉換為移動部件的直（zhí）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（lǜ）與（yǔ）脈衝數所決定的。此類數控（kòng）機床的信息（xī）流是（shì）單向的，即進（jìn）給脈（mò）衝（chōng）發出去後，實際（jì）移（yí）動值不再反饋回（huí）來，所以稱為（wéi）開環控製數控（kòng）機床。

開環控製係統的數控機（jī）床結構簡單，成本較低。但是，係統對移動部（bù）件的實際位移量不進行監測（cè），也不能進行誤差校正。因此，步進電動機的（de）失步、步距角誤差、齒輪與絲杠等傳動誤差都將影響被加工零件的精度。開環控製係統僅適用於加工（gōng）精度（dù）要求不很高的中小型數控機床，特別是簡易經濟型數控機床。

2. 閉環控製數控機（jī）床

閉環控（kòng）製（zhì）數控機床是指在機床移動部件上安裝直線位移檢測裝置，直接對工作台的實際位移進行檢測，將測量的實際位移值反饋到數控裝置中，與輸入的指令位移值進行比較，用差值對機床進行控製，使移動部件（jiàn）按照實際需要的位移量運動，最（zuì）終實現移動部件的精確（què）運動和定位。從理論上講，閉環係統的運動精度主要（yào）取（qǔ）決於檢測裝置的檢測精度，與傳動鏈的誤差（chà）無關，因此其（qí）控製精度高。圖（tú） 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（qì）。當位移指令值發送到位置比較電路時（shí），若工作台沒有移動，則沒有反饋（kuì）量，指令值（zhí）使得伺服（fú）電動機轉動，通過（guò） A 將速（sù）度反饋信號送到速度（dù）控製電路，通過 C 將工作台實（shí）際位移量反饋回去，在位置比較電路中與位移指令值相比較，用（yòng）比較後得到的差值進行位（wèi）置控製，直至差（chà）值為（wéi）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（jiào）困難，係統複雜，成（chéng）本高（gāo）。

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機的軸或數控機床的傳動絲杠上裝有角位移電流檢測裝置（zhì）(如光電編碼器等)，通過（guò）檢測絲杠的轉角間接地檢測（cè）移動（dòng）部件的（de）實際（jì）位移，然後反饋到數控裝置中去，並（bìng）對（duì）誤差進行（háng）修正。

通過元件速度傳感器（qì）(測速元件) 和角度傳感器(光電編碼盤)可間接檢測出（chū）伺服電動機的轉速，從而推算出工作台的（de）實際位移量，將此值與指令值進行比較，用差值來實現控製。由（yóu）於工作台（tái）沒有包括在控製回路中，因（yīn）而稱為半閉環控製（zhì）數控機（jī）床。