​數控機床的開環、閉（bì）環、半閉環

1. 開（kāi）環控製數控機床

這類控製的數控機床其控製（zhì）係統沒有位置檢測元（yuán）件，伺服驅（qū）動部件通常（cháng）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（fā）出一個進（jìn）給指令，經驅動電路功（gōng）率放大後，驅動步進電動機旋轉一個角度，再經過齒輪減速裝置帶動絲杠旋轉，通過絲杠螺母機構轉換為移動部件的直線位移。移（yí）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。此類數控機床的信息流是單向的，即（jí）進給脈衝（chōng）發（fā）出去後，實際移（yí）動值不再反饋回來，所以稱為（wéi）開環控製（zhì）數控機床。

開（kāi）環控製（zhì）係統的數（shù）控機床結構簡單，成本較低。但是，係統對移動部件的實際位（wèi）移量不進行監測，也不能進行誤差（chà）校正（zhèng）。因此，步進電動機的失步（bù）、步距角誤差（chà）、齒輪與絲（sī）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精度要求不很高的中（zhōng）小型數控機床，特別是簡易（yì）經濟型數控機床。

2. 閉環控製數控（kòng）機床

閉環控製數控機床是指在機床移動部件上安裝直線位（wèi）移檢測裝置，直接對工作台的實際位移進行檢（jiǎn）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，使移動部件按照實際需要的位（wèi）移量運動，最終實現移（yí）動（dòng）部（bù）件的精確運動和定位。從理論上講，閉環係統的運動精度主要取決於檢測裝置的（de）檢測精度，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統框圖。圖中 A為速度傳（chuán）感器（qì）、C 為直線位移（yí）傳感器。當位移指令值發送到位置比較電路時，若工作台沒有移動，則沒有反饋量，指令值（zhí）使得伺服電動機轉動，通過 A 將速度反饋信號送到（dào）速（sù）度控製電路，通過 C 將工作台實際位移量反饋回去，在位置比較（jiào）電路（lù）中（zhōng）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，直至差值為零時為止。這類控（kòng）製的數控機床，由（yóu）於將工作台納入了控製（zhì）環節，故稱為閉環控製數控機床。

閉環控製數控機（jī）床的定位精度高，但調試和維修都較困難，係統複（fù）雜，成本高。

3. 半閉環控製數控機（jī）床

半閉環控製數控機床是指在（zài）伺服電動機的軸或數控機床的傳動絲杠上裝（zhuāng）有角位移電（diàn）流檢測裝置(如光電編碼器等)，通過檢測絲杠的轉角間接地檢（jiǎn）測移動部件的實際位移，然後反饋到數控裝（zhuāng）置中去，並對誤差進行修正。

通過元件速度傳感器（qì）(測速元（yuán）件) 和角度傳感器(光電編碼盤)可間接檢測出伺（sì）服電動機的轉（zhuǎn）速，從而推算出（chū）工作台的實際位移量，將此值與指令值進行比較，用差值來實現控（kòng）製。由（yóu）於工作台沒有包括在控製回路中，因而（ér）稱為半閉（bì）環（huán）控製數控機床。