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按進(jìn)給伺服系統(tǒng)控制原理不同，數(shù)控機(jī)床可分為開環(huán)控制數(shù)控機(jī)床、半閉環(huán)控制數(shù)控機(jī)床和全閉環(huán)控制數(shù)控機(jī)床。

1.開環(huán)控制數(shù)控機(jī)床

開環(huán)數(shù)控機(jī)床是指沒有位置反饋裝置的數(shù)控機(jī)床，一般以功率步進(jìn)電動機(jī)作為伺服驅(qū)動元件，其信號流是單向的，如圖1. 6所示。

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開環(huán)控制數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn):

(1)開環(huán)控制數(shù)控機(jī)床無位置反饋裝置，所以結(jié)構(gòu)簡單、工作穩(wěn)定、調(diào)試方便、維修簡單、價格低廉。

(2)開環(huán)控制數(shù)控機(jī)床無位置反饋裝置，機(jī)床加工精度主要取決于伺服驅(qū)動電動機(jī)和機(jī)械傳動機(jī)構(gòu)的性能和精度，如步進(jìn)電動機(jī)步距誤差，齒輪副、絲杠螺母副的傳動誤差，都會影響機(jī)床工作臺的運(yùn)動精度，并終影響零件的加工精度，因此加工精度不高。

(3)開環(huán)控制數(shù)控機(jī)床主要適用于負(fù)載較輕且變化不大的場合。

2.半閉環(huán)控制數(shù)控機(jī)床

半閉環(huán)數(shù)控機(jī)床采用半閉環(huán)伺服系統(tǒng)，系統(tǒng)的位置采樣點(diǎn)是從伺服電動機(jī)或絲杠的端部引出，通過檢測伺服電動機(jī)或者絲杠的轉(zhuǎn)角，從而間接檢測移動部件的位移，并與輸入的指令值進(jìn)行比較，.用差值控制運(yùn)動部件向減小誤差的方向運(yùn)動，如圖1. 7所示。

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半閉環(huán)數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn):

(1)半閉環(huán)環(huán)路內(nèi)不包括或只包括少量機(jī)械傳動環(huán)節(jié)，因此可獲得穩(wěn)定的控制性能，其系統(tǒng)的穩(wěn)定性較好。

(2)半閉環(huán)環(huán)系統(tǒng)能夠消除電動機(jī)或絲杠的轉(zhuǎn)角誤差，因此，其加工精度較開環(huán)好，但比全閉環(huán)差。

(3)半閉環(huán)環(huán)系統(tǒng)難以消除由于絲杠的螺距誤差和齒輪間隙引起的運(yùn)動誤差，但可對這類誤差進(jìn)行補(bǔ)償，因此加工精度進(jìn)一步提高。

<4)半閉環(huán)伺服系統(tǒng)設(shè)計方便、傳動系統(tǒng)簡單、結(jié)構(gòu)緊湊、性價比較高且調(diào)試方便，因此在現(xiàn)代CNC機(jī)床中得到了廣泛應(yīng)用。

3.全閉環(huán)控制數(shù)控機(jī)床

全閉環(huán)數(shù)控機(jī)床采用閉環(huán)伺服控制，其位置反饋信號的采樣點(diǎn)從工作臺直接引出，可直接對終運(yùn)動部件的實(shí)際位置進(jìn)行檢測，利用工作臺的實(shí)際位置與指令位置差值進(jìn)行控制，使運(yùn)動部件嚴(yán)格按實(shí)際需要的位移量運(yùn)動，因此能獲得更高的加工精度，如圖1. 8所示。

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全閉環(huán)控制數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn):

(1)從理論上講，全閉環(huán)控制可以消除整個驅(qū)動和傳動環(huán)節(jié)的誤差、間隙和磨損對加工精度的影響，即機(jī)床加工精度只取決于檢測裝置的精度，而與傳動鏈誤差等因素?zé)o關(guān)。但實(shí)際對傳動鏈和機(jī)床結(jié)構(gòu)仍有嚴(yán)格要求。

C2)由于全閉環(huán)控制環(huán)內(nèi)的許多機(jī)械傳動環(huán)節(jié)的摩擦特性、剛性和間隙都是非線性的，很容易造成系統(tǒng)的不穩(wěn)定，使得全閉環(huán)系統(tǒng)的設(shè)計、安裝和調(diào)試都相當(dāng)困難。因此全閉環(huán)系統(tǒng)主要用于精度要求很高的·撞銑床、超精車床、超精磨床以及較大型的數(shù)控機(jī)床等。