1.开环控制数控机床
图1-7 所示为开环控制数控机床工作原理图。开环控制数控机床的特点是其数控系统不带反馈装置，通常使用功率步进电机为伺服执行机构。数控系统输出的控制脉冲通过步进驱动电路，不断改变步进电机的供电状态，使步进电机转过相应的步距角，必要时通过齿轮减速后带动丝杆旋转，通过丝杆螺母机构转换为移动部件的直线位移。移动部件的移动速度与位移量由输入脉冲的频率和脉冲数量所决定。
图1-7 开环控制数控机床工作原理图
开环控制系统结构简单，成本较低，但是系统对移动部件的实际位移量不进行检测，不能进行误差校正。因此步进电机的丢步、步距角误差、齿轮与丝杆副等的传动误差都将影响被加工零件精度。因此，开环控制系统仅适用于加工精度要求不很高的中小型数控机床。
2.半闭环控制数控机床
半闭环控制数控机床的特点是在伺服电机轴或机床传动丝杆上装有角度检测装置（如光电编码器等），通过检测丝杆等的转角间接地反映移动部件的实际位移，然后反馈到数控系统中进行比较，并对误差进行修正。半闭环控制系统调试比较方便，稳定性好。目前，大多将角度检测装置和伺服电机设计成一体，使结构更加紧凑。
图1-8 所示为半闭环控制数控机床工作原理图。通过速度传感器A 和角度传感器B 进行测量，将其与命令值相比较，构成速度与位置控制环。
图1-8 半闭环控制数控机床工作原理图
3.闭环控制数控机床
闭环控制数控机床的特点是在机床末端运动部件上直接安装位置检测装置，将测量的实际位置值反馈到数控装置中，与输入指令值进行比较，用差值对机床进行控制，使移动部件按实际需要的运动量进行运动，最终实现运动部件的精确运动和定位。(www.xing528.com)
如图1-9 所示为闭环控制数控机床工作原理图。通过速度传感器A 和直线位移传感器C进行测量，并与命令值相比较，构成速度与位置闭环控制。从理论上讲，闭环控制系统的运动精度主要取决于检测装置的检测精度，而与传动链精度无关。因此闭环控制系统的控制精度高于半闭环控制系统。但实际上闭环控制系统的工作特点对机床结构以及传动链仍然有较严格的要求，传动系统的刚性不足及间隙的存在、导轨摩擦引起的爬行等因素将给调试带来困难，甚至使数控机床伺服系统在工作时产生振荡。
图1-9 闭环控制数控机床工作原理
4.混合控制数控机床
将以上三类数控机床的特点结合起来，就形成了混合控制数控机床。混合控制数控机床特别适用于大型或重型数控机床。因为大型或重型数控机床需要较高的进给速度与相当高的精度，其传动链惯量大，需要的力矩大，如果只采用全闭环控制，机床传动链和工作台全部置于控制闭环中，闭环调试比较复杂。混合控制数控机床通常有两种形式。
（1）开环补偿型。如图1-10 所示，其特点是基本控制选用步进电机开环伺服机构，另外附加一个校正电路。通过装在工作台上的直线位移测量元件的反馈信号校正机械系统的误差。
图1-10 开环补偿型控制
（2）半闭环补偿型。如图1-11 所示，其特点是用半闭环控制方式取得高速度控制，再用装在工作台上的直线位移测量元件实现全闭环修正，以获得高速度与高精度的统一。其中A 是速度测量元件，B 是角度测量元件，C 是直线位移测量元件。
图1-11 半闭环补偿型控制
免责声明：以上内容源自网络，版权归原作者所有，如有侵犯您的原创版权请告知，我们将尽快删除相关内容。
