试述数控机床中开环、闭环与半闭环伺服系统的组成、控制原理和应用特点。

参考答案: 开环伺服系统由步进电动机驱动线路和步进电动机组成。数控装置根据输入指令，经过运算发出脉冲指令给步进电动机驱动线路，从而驱动工作台移动一定距离。这种伺服系统比较简单，工作稳定，容易掌握使用，但精度和速度的提高受到限制，现只用于经济型数控机床。闭环伺服系统由比较线路、伺服放大线路、伺服电动机、速度检测器和装在工作台上的位置检测器组成。这种系统对工作台实际位移量进行自动检测并与指令值进行比较，用差值进行控制。这种系统定位精度高，但系统复杂，调试、维修较困难，价格较贵，常用于高精度和大型数控机床。半闭环伺服系统的工作原理和组成与闭环伺服系统相似，只是位置检测器不装在工作台上，而是装在伺服电动机的轴上。这种伺服系统所能达到的精度、速度和动态特性优于开环伺服系统，其复杂性低于闭环伺服系统，为大多数中小型数控机床所采用。