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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。
对于这个难题，威尔金森于1774年发明的镗床起了很大的作用。这种镗床利用水轮使材料圆筒旋转，并使其对准中心固定的刀具推进，由于刀具与材料之间有相对运动，材料就被镗出度很高的圆柱形孔洞。当时、用镗床做出直径为72英寸的汽缸，误差不超过六便士硬币的厚度。用现代技术衡量，这是个很大的误差，但在当时的条件下，能达到这个水平，已经是很不简单了。但是，威尔金森的这项发明没有申请专利保护，人们纷纷仿造它，安装它。1802年，瓦特也在书中谈到了威尔金森的这项发明，并在他的索霍铁工厂里进行仿制。以后，瓦特在制造蒸汽机的汽缸和活塞时，也应用了威尔金森这架神奇的机器。原来，对活塞来说，可以在外面一边量着尺寸，一边进行切削，但对汽缸就不那么简单了，非用镗床不可。当时，瓦特就是利用水轮使金属圆筒旋转，让中心固定的刀具向前推进，用以切削圆筒内部，结果，直径75英寸的汽缸，误差还不到一个硬币的厚度，这在当对是很的了。
大量的国产企业因为缺少技术只能沦为端机床的生产商，机床价格低廉、品质规范化管理方面差、故障率高，甚至有一些企业只是代装组装机床，用户自行购买光机、数控系统、丝杆、刀库等部件。而这些问题的出现正是因为虽然我们的机床产业发展迅速，但是在核心技术上仍然受制于人，只能凭借着相对低廉的价格来吸引用户。比如数控系统，我国高端机床的数控系统大部分来自于日本FANUC、德国西门子、德国海德汉等企业。虽然我国也有华中数控、广州数控等企业研发国产数控系统，但实用性、性、兼容性以及稳定性等方面有所差距。
一个国家，不管领域需要对复杂曲面进行超精密加工，都离不开超高精度机床。拥有一个高精度机床，对于推动尖端科研、航空航天、精密器械、高精医疗设备等行业的发展具有的重要意义。但是，目前超高精度机床领域，发达的设备、技术都掌握在德国和日本的企业手中。日本的美德龙、精工、丰田、森精机等企业，德国的斯塔玛、巨浪、哈默等制造企业，都是超高精度机床技术的持有者。日本与德国的机床产业每年出口值超过100亿美元，不管是技术还是销量都领先于世界其他国家。例如，在中小型五轴精密加工领域，德国哈默是对的权威，其机床在高速高精度加工、复杂曲面加工方面都具有显著的优势，在德国中小型模具制造五轴机床市场中，哈默公司的市场占有率位居；全世界高精度的机床主轴则是由日本制造的，就连美国F22战机的零部件的制造，也需要开日本超高精度机床的加工；在超精密加工领域，精度高的母机来自日本的捷太格特，这家企业的机床专门用于为光学镜头和蓝光镜片模具进行超精密车削及研磨。