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1. 开环控制系统
开环控制系统是指不带反馈装置的控制系统，由步进电机驱动线路和步进电机组成，如图4所示。数控装置经过控制运算发出脉冲信号，每一脉冲信号使步进电机转动一定的角度，通过滚珠丝杠推动工作台移动一定的距离。
图4 开环控制
这种伺服机构比较简单，工作稳定，容易掌握使用，但精度和速度的提高受到限制。
2. 半闭环控制系统
半闭环控制系统是在开环控制系统的伺服机构中装有角位移检测装置，通过检测伺服机构的滚珠丝杠转角间接检测移动部件的位移，然后反馈到数控装置的比较器中，与输入原指令位移值进行比较，用比较后的差值进行控制，使移动部件补充位移，直到差值消除为止的控制系统。
半闭环控制
这种伺服机构所能达到的精度、速度和动态特性优于开环伺服机构，为大多数中小型数控机床所采用。
3. 闭环控制系统
所示，闭环控制系统是在机床移动部件位置上直接装有直线位置检测装置，将检测到的实际位移反馈到数控装置的比较器中，与输入的原指令位移值进行比较，用比较后的差值控制移动部件作补充位移，直到差值消除时才停止移动，达到精确定位的控制系统。
闭环控制
闭环控制系统的定位精度高于半闭环控制，但结构比较复杂，调试维修的难度较大，常用于高精度和大型数控机床。
简而言之，三者的区别在于，一个是不带反馈装置，一个是间接反馈装置，一个是直接反馈装置。因为数控机床开环进给伺服系统的精度不能很好地满足数控机床的要求，所以为了精度，根本的办法是采用闭环控制方式。闭环控制系统能够对数控机床工作台位移进行直接测量并通过反馈控制。闭环控制系统将数控机床本身包括在位置控制环之内，因此机械系统引起的误差可由反馈控制得以消除。开环控制系统的信息流是单向的，在加工过程中的误差都将会影响被加工零件的精度，所以开环控制系统仅适用于加工精度要求不高的中小型数控机床。
3.3 数控系统选型及设计不管是对旧数控机床进行升级改造，还是对普通机床进行数控化改造，其重要的核心步骤都是数控系统的选型、设计及安装。当前，由于多数已经停止供货早期型号的数控系统的电气备件，在进行改造时，对于老系统基本不考虑保留，如图3所示，一般是根据实际情况，如企业资金状况、机床的现状以及产品生产的要求等，来选择相应的数控系统。而且，在普通机床的数控系统的改造过程中，要对新老系统替换时的差别进行充分的考虑，还应注意为了便于维修及管理，便于备件的购买，要尽量向一个厂家的型号系列进行靠拢，并要对所选厂家在国内的维修服务状况清楚的了解，避免今后带来各方面的麻烦。
(3) 驱动装置:驱动装置是数控机床执行机构的驱动部件，包括主轴驱动单元、进给单元主轴电机及进给电机等。驱动装置在数控装置的控制下通过电气或电液伺服系统实现主轴和进给驱动。当几个进给联动时，可以完成定位、直线、平面曲线和空间曲线的加工。(4) 辅助装置:辅助装置指数控机床的一些必要的配套部件，用以数控机床的运行，如冷却、排屑、润滑、照明、监测等。辅助装置包括液压和气动装置、排屑装置、交换工作台、数控转台和数控分度头，还包括刀具及监控监测装置等。