數(shù)控機(jī)床誤差與補(bǔ)償概述-閱讀頁(yè)
2025-03-12 16:40本頁(yè)面
【正文】 RS232 PLC 溫度采集 獨(dú)立 補(bǔ)償裝置 熱誤差補(bǔ)償模塊結(jié)構(gòu)框圖 熱誤差補(bǔ)償 數(shù)字控制及裝備技術(shù)研究所 Institute of Numerical Control And Equipment Technology 五、熱誤差補(bǔ)償實(shí)驗(yàn) 熱誤差補(bǔ)償現(xiàn)場(chǎng) 04通道測(cè)溫點(diǎn)數(shù)據(jù)和主軸熱誤差數(shù)據(jù) 熱誤差補(bǔ)償結(jié)果 ?Z= T1 T3+ T9 熱誤差補(bǔ)償 25 8. 1 概述 8. 2 幾何誤差補(bǔ)償 8. 3 熱誤差補(bǔ)償 8. 4 間隙誤差補(bǔ)償 8. 5 摩擦誤差補(bǔ)償 伺服參數(shù)優(yōu)化 一、間隙產(chǎn)生原因及影響 產(chǎn)生原因： ? 機(jī)床滾珠絲杠與螺母副之間存在間隙，不能緊密接觸，產(chǎn)生軸竄動(dòng)。 影響： ? 工作臺(tái)反向運(yùn)動(dòng)時(shí)電機(jī)空轉(zhuǎn)而工作臺(tái)并不運(yùn)動(dòng)，造成 177。 間隙補(bǔ)償值變化情況 解決方案： 間隙補(bǔ)償量增量式增長(zhǎng)：在一定的插補(bǔ)周期內(nèi)，逐步增加補(bǔ)償量，實(shí)現(xiàn)補(bǔ)償值的跳躍，而避免了一個(gè)周期內(nèi)補(bǔ)償值大的變化。 ? 根據(jù)數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)部提供的位臵插補(bǔ)命令，可以準(zhǔn)確判斷反向點(diǎn)。 ?0,工作臺(tái)負(fù)向運(yùn)動(dòng) ?=0 反向點(diǎn)處工作臺(tái)短時(shí)間內(nèi)靜止。 四、反向點(diǎn)的判斷 間隙誤差補(bǔ)償 仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)比： ? 補(bǔ)償前，編碼器位置信號(hào)輪廓精度較好，光柵位置信號(hào)輪廓誤差較大 ? 補(bǔ)償后，光柵位置信號(hào)誤差較小 機(jī)床實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)比： ? 相比于補(bǔ)償前，補(bǔ)償后誤差校正量正確地施加于系統(tǒng)中 五、間隙補(bǔ)償驗(yàn)證 數(shù)字控制及裝備技術(shù)研究所 Institute of Numerical Control And Equipment Technology 間隙誤差補(bǔ)償 32 8. 1 概述 8. 2 幾何誤差補(bǔ)償 8. 3 熱誤差補(bǔ)償 8. 4 間隙誤差補(bǔ)償 8. 5 摩擦誤差補(bǔ)償 伺服參數(shù)優(yōu)化 ? 工作臺(tái)低速運(yùn)動(dòng)時(shí)，靜摩擦占主導(dǎo)地位。 ? 兩者之間呈現(xiàn)劇烈的非線性特性。 低速時(shí) ，速度指令小 → 電機(jī)轉(zhuǎn)矩小，當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)矩小于摩擦力時(shí)，電機(jī)在旋轉(zhuǎn)，但工作臺(tái)并不運(yùn)動(dòng)，造成 摩擦誤差 ? 當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)矩小于摩擦力時(shí)，能量被傳動(dòng)系統(tǒng)彈性環(huán)節(jié)儲(chǔ)存起來(lái)，當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)矩大于摩擦力時(shí)，由于靜摩擦力大于動(dòng)摩擦力使得能量釋放，造成 系統(tǒng)振蕩。 數(shù)字控制及裝備技術(shù)研究所 Institute of Numerical Control And Equipment Technology 摩擦導(dǎo)致的過(guò)象限誤差 摩擦誤差補(bǔ)償技術(shù) 三 、 減小摩擦誤差的方法 減小傳動(dòng)系統(tǒng)摩擦力 采用滾動(dòng)導(dǎo)軌、液體靜壓導(dǎo)軌、空氣靜壓導(dǎo)軌或磁懸浮導(dǎo)軌減小系統(tǒng)摩擦力，同時(shí)降低動(dòng)摩擦和靜摩擦力差異，提高進(jìn)給系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能。 提高伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)剛度 通過(guò)提高伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的位置環(huán)、速度環(huán)和電流環(huán)剛度，當(dāng)摩擦誤差產(chǎn)生時(shí)，小的誤差信號(hào)能夠及時(shí)、足夠地調(diào)整到電機(jī)驅(qū)動(dòng)電流。 減小伺服驅(qū)動(dòng)器各控制環(huán)的控制周期也有利于提高系統(tǒng)的響應(yīng)速度。 數(shù)字控制及裝備技術(shù)研究所 Institute of Numerical Control And Equipment Technology 摩擦誤差補(bǔ)償技術(shù) 1) 摩擦補(bǔ)償原理 在機(jī)床反向處的短暫時(shí)間內(nèi)，向各控制環(huán)施加補(bǔ)償量，增加電機(jī)轉(zhuǎn)矩以克服摩擦力。 ? 自適應(yīng)摩擦補(bǔ)償： 在數(shù)控機(jī)床的允許加速度范圍內(nèi)，摩擦的補(bǔ)償量根據(jù)加工參數(shù)，自動(dòng)變化并取得最優(yōu)補(bǔ)償值。 數(shù)字控制及裝備技術(shù)研究所 Institute of Numerical Control And Equipment Technology 伺服參數(shù)優(yōu)化 二 、 伺服參數(shù)優(yōu)化方法 手動(dòng)調(diào)整控制環(huán)參數(shù) ? 保證系統(tǒng)穩(wěn)定性的前提下，提高其比例增益，減小位置偏差 ? 多軸聯(lián)動(dòng)運(yùn)行時(shí)，位置環(huán)比例增益保持一致，使得輪廓誤差降低，避免伺服不匹配現(xiàn)象的產(chǎn)生 ? 適當(dāng)設(shè)定積分系數(shù)，減小穩(wěn)態(tài)誤差 ? 施加電子濾波器，抑制系統(tǒng)諧振 遺傳算法智能整定控制參數(shù) xr+_伺服控制器 受控對(duì)象辨識(shí)環(huán)節(jié)評(píng)價(jià)環(huán)節(jié)遺傳算法x0 伺服參數(shù)優(yōu)化 三 、 西門子 840D系統(tǒng)的伺服參數(shù)優(yōu)化 需要優(yōu)化的參數(shù) ? 電流環(huán)參數(shù)的優(yōu)化 ? MD1120 電流環(huán)增益 ? 速度環(huán)參數(shù)的優(yōu)化 ? MD1407 速度環(huán)增益 ? 為了抑制頻率響應(yīng)中的峰尖，通過(guò)施加電流濾波器（帶通和帶阻）消除， MD1200 — MD122
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