數控機床的開環、閉環、半閉環

1. 開環控製（zhì）數控機床

這類控製的數控機床其控製係統沒有（yǒu）位置檢測元件，伺服驅動部件通常為反應式步進電動（dòng）機或混合式伺服步進電動機。數控係統每發出一（yī）個進給指令，經驅（qū）動電路功率放（fàng）大後，驅動步進電（diàn）動機旋轉一個角度，再（zài）經過齒輪減速（sù）裝置帶（dài）動絲杠旋轉，通（tōng）過絲杠螺母機構轉換為移動部件的（de）直線位移。移動部件的移動速度與位移量是由輸（shū）入脈衝的頻率與（yǔ）脈衝數所決（jué）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（hòu），實際移動值不再反饋（kuì）回來，所以（yǐ）稱為開環控製數（shù）控機床（chuáng）。

開環控製係統的數控機床結（jié）構簡單（dān），成（chéng）本較低。但是，係統對（duì）移動部件的實際位移量（liàng）不進行監測，也不能進行誤（wù）差校正。因此，步進電動機的失步、步（bù）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（tǒng）僅適用於加工精度要（yào）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（bì）環（huán）控製數控機床

閉環控製數控（kòng）機床是（shì）指在機床移動（dòng）部件上安裝直線位移（yí）檢測裝置，直接對工（gōng）作台的實際位移進（jìn）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（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（lùn）上講，閉環係統的運動精度主要（yào）取決於檢測裝置的檢測（cè）精度，與傳動鏈的誤差無關，因（yīn）此其控製精度高。圖（tú） 1.9 所示為閉環控製數控機床的係統框圖（tú）。圖中 A為速（sù）度傳感器、C 為直線位移傳感（gǎn）器（qì）。當位移指令值發送到位置比較電路時，若（ruò）工作台沒有移動，則沒有反饋量（liàng），指（zhǐ）令值使得伺服電動機轉動，通過 A 將速（sù）度反（fǎn）饋信號送（sòng）到速度控製電（diàn）路，通過 C 將工作台實際位移量反饋回去，在（zài）位（wèi）置比較電路中與位移指令值相比較（jiào），用比較（jiào）後得到（dào）的差值進行位置控製，直至差值為零時（shí）為止。這類控製的數控機床，由於將工作台納入了（le）控製環節，故稱（chēng）為閉環控製（zhì）數控機床。

閉環控製數控機床的（de）定位精度高（gāo），但調試和維（wéi）修（xiū）都較困難，係統複雜（zá），成本高。

3. 半閉環控製數控機床

半閉環控製數控機（jī）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（jiǎo）位移電流（liú）檢測裝置(如光（guāng）電編碼器（qì）等)，通過檢測絲杠的轉角間接地（dì）檢測移動部件的實際位移，然後反（fǎn）饋（kuì）到數控裝（zhuāng）置（zhì）中（zhōng）去，並對誤差進行修正。

通過元件速度（dù）傳感器(測速元件（jiàn）) 和角度（dù）傳感器(光電編碼盤)可間接檢（jiǎn）測出伺服電動機的轉（zhuǎn）速，從而推算出工作台的實際位移量，將此值與（yǔ）指令（lìng）值進行比較，用差值（zhí）來實現控製。由於工作台沒有包括在控製回路中，因而稱為半閉環控製數控機床。