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數(shù)控沖床是典型的機電一體化產(chǎn)品,,數(shù)控沖床的品質(zhì)主要取決于機械部件和優(yōu)化的裝配工藝以及機電部件配合的密切程度,。數(shù)控沖床的傳動系統(tǒng)由伺服電機驅(qū)動滾珠絲杠螺母副將旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)化為直線運動,。數(shù)控沖床直線位移由位置檢測裝置系統(tǒng)檢測,位置測量系統(tǒng)可以分為直接測系統(tǒng)和間接測量系統(tǒng),。直接測量系統(tǒng)通常采用光柵尺來檢測坐標(biāo)軸的實際直線位移,,從而構(gòu)成全閉環(huán)結(jié)構(gòu)形式的數(shù)控沖床,其檢測精度最高,,但調(diào)試較復(fù)雜,。而間接測量系統(tǒng)通常采用電編碼器,通過直接測量伺服電機或者絲杠的角位移來實現(xiàn)對坐標(biāo)軸直線位移的間接測量,,從而構(gòu)成半閉環(huán)結(jié)構(gòu)形式的數(shù)控沖床,,其檢測精度較高,調(diào)試相對容易;對于采用間接測量系統(tǒng)的數(shù)控沖床,,由于編碼器只能檢測伺服電機的角位移,,不能檢測坐標(biāo)軸的實際直線位移,因此,,坐標(biāo)軸的位置精度主要取決于機械系統(tǒng)的精度和剛性。就是說,,機械部件的制造和裝配精度會影響機床的實際定位精度,。對于傳動系統(tǒng)機械部件的制造和裝配誤差可以通過數(shù)控系統(tǒng)的補償功能作一定程度的補償,包括絲杠的反向間隙補償和絲杠螺距誤差補償,。
(1)絲杠的反向間隙補償
在機床裝配時,,盡管采取了各種措施消除機床傳動系統(tǒng)中可能存在的反向間隙誤差,如滾珠絲杠螺母增加了消除反向間隙的機構(gòu),,或者采用消隙的減速箱,,但是,很難完全消除傳動系統(tǒng)中存在的反向間隙,。因此,,可以利用數(shù)控系統(tǒng)提供的反向間隙補償功能對誤差進行補償。對反向間隙進行補償,,首先要準(zhǔn)確地測量出反向間隙的大小,。由于滾珠絲杠的制造誤差,
坐標(biāo)軸的任何一個位置既有反向間隙也存在絲杠的螺距誤差,,因此要在一個位置測量反向間隙往往不能測出實際的反向間隙誤差,。通常采用多點測量法,在坐標(biāo)軸的若干個位置測量出反向間隙,,然后計算平均值,。最精確的方式是采用激光干涉儀測量坐標(biāo)軸全程的絲杠蝶、距誤差,,同時可以測出準(zhǔn)確的反向間障,。
所謂反向間隙補償,就是在坐標(biāo)軸反向時將刷得的反向間隙值加入位置指令中。表是8020數(shù)控系統(tǒng)的反向間隙補償參數(shù),,在補償時應(yīng)將測得的反向間隙值要輸入到M032450,。 在坐標(biāo)軸返回參考點后,數(shù)控系統(tǒng)對于反向間隙的補償也隨即生效,。要注意,,如果反向間隙值過大,可能使數(shù)控系統(tǒng)在補償反向間隙時出現(xiàn)速度極限報警,。
(2)絲杠螺距誤差補償
數(shù)控沖床傳動的關(guān)鍵機械部件是液珠絲杠,。在珠絲杠采用螺旋前進的原理,將旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換為直線運動,。在理想的情況下,,絲枉沒有任何位置誤差,這時絲杠的每一個角位置,,都對應(yīng)一個直線位置,。絲杠每旋轉(zhuǎn)300。所對應(yīng)的直線位移量稱為絲杠螺距,。絲杠的直線位置與角位置滿足下列關(guān)系:
絲杠的直線位移=絲杠螺距x(絲杠的旋轉(zhuǎn)角度/360°)
由于制造工藝的原因,,在實際應(yīng)用中絲杠不可能達(dá)到理想的精度,而是存在一定徹底螺距誤差,。絲杠螺距誤差的大小決定了絲杠的精度等級,。絲杠的螺距誤差同樣可以利用數(shù)控系統(tǒng)的補償功能部分消除或減小。數(shù)控系統(tǒng)對絲杠誤差補償?shù)倪^程實際是通過調(diào)整絲杠的角度使得直線位移達(dá)到或接近指令位置,。由于絲杠的誤差表現(xiàn)形式為非線性,,因此數(shù)控系統(tǒng)對絲杠螺距誤差的補償采用了線性插補法。當(dāng)然,,線性補償與非線性誤差之間的矛盾在一定程度上會影響誤差補償?shù)男Ч?/span>
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