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分析車床硬件安裝和操控軟件誤差補(bǔ)償及相關(guān)參數(shù)的設(shè)置問題

作者:天乙數(shù)控機(jī)床時間:2021-12-081446次瀏覽

信息摘要:

調(diào)整、改進(jìn)相應(yīng)坐標(biāo)軸傳動鏈絲杠與螺母間的反向間隙、齒輪傳動的側(cè)隙等,在伺服進(jìn)給系統(tǒng)中并不是不允許存在的。為了保證絲杠和螺母之間、主動齒輪與從動齒輪之間的靈活傳動,在機(jī)械安裝時,必須留有一定的間隙。但間隙過大卻是不允許的。因?yàn)檫^大的間隙將嚴(yán)重影響機(jī)床加工精度,因此一般數(shù)控機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)所采用的滾珠絲杠螺

調(diào)整、改進(jìn)相應(yīng)坐標(biāo)軸傳動鏈絲杠與螺母間的反向間隙、齒輪傳動的側(cè)隙等,在伺服進(jìn)給系統(tǒng)中并不是不允許存在的。為了保證絲杠和螺母之間、主動齒輪與從動齒輪之間的靈活傳動,在機(jī)械安裝時,必須留有一定的間隙。但間隙過大卻是不允許的。因?yàn)檫^大的間隙將嚴(yán)重影響機(jī)床加工精度,因此一般數(shù)控機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)所采用的滾珠絲杠螺母副與齒輪副都必須有可靠的間隙調(diào)整機(jī)構(gòu),以確保反向間隙與齒側(cè)間隙控制在軟件可合理補(bǔ)償?shù)姆秶詢?nèi)。所以在改變坐標(biāo)軸矢動量補(bǔ)償值無法奏效的情況下,調(diào)整機(jī)械軸向間隙、改進(jìn)相應(yīng)坐標(biāo)軸傳動鏈、縮短傳動路線成為*終改善兩半圓錯位誤差的有效方法。


  工件輪廓呈斜橢圓的誤差原因分析與調(diào)試方法(b)所示的試件輪廓與坐標(biāo)軸成45°斜橢圓,即坐標(biāo)軸45°方向試件直徑不相等,這主要是由機(jī)床參數(shù)中的位置環(huán)比例增益值設(shè)置不當(dāng)引起的。體現(xiàn)在兩坐標(biāo)軸實(shí)際的系統(tǒng)誤差不一致,造成坐標(biāo)軸運(yùn)動在45°斜線上跟隨誤差不等,這樣機(jī)床在加工圓時,精度就比較差。當(dāng)然,在控制系統(tǒng)中將兩坐標(biāo)軸位置環(huán)比例增益設(shè)置成完全一樣是很容易做到的。但是,由于機(jī)械部分結(jié)構(gòu)、裝配質(zhì)量和負(fù)載情況等外界因素不同,也會造成實(shí)際系統(tǒng)增益的差異,使兩坐標(biāo)軸的運(yùn)動品質(zhì)不同。此時,應(yīng)重新調(diào)整位置環(huán)比例增益參數(shù),使得機(jī)床坐標(biāo)軸在45°斜線插補(bǔ)時兩根軸的跟隨誤差相等。一般地,在X-Y平面,應(yīng)先編制45°斜線插補(bǔ)程序,并往復(fù)執(zhí)行之。用示波器觀察X軸和Y軸旋轉(zhuǎn)編碼器(或測速發(fā)電機(jī))的輸出波形,一邊修改位置環(huán)比例增益參數(shù)值,一邊檢查波形,應(yīng)無超調(diào)現(xiàn)象發(fā)生(一旦出現(xiàn)超調(diào),應(yīng)減小增益參數(shù)值),增益值調(diào)整合格后,上述誤差現(xiàn)象應(yīng)有明顯改善。


  位置環(huán)比例增益參數(shù)的設(shè)置是根據(jù)機(jī)械慣量的大小和該坐標(biāo)軸所需要的伺服剛性大小來選擇的,設(shè)置值越大,增益越高,剛性也越高,在相同速度下,動態(tài)響應(yīng)性越好,位置動態(tài)誤差越小。但系統(tǒng)快速響應(yīng)性與穩(wěn)定性是一對矛盾,當(dāng)系統(tǒng)調(diào)到一定快速響應(yīng)(臨界點(diǎn))后再增大增益時,會造成位置控制不穩(wěn)定的震蕩現(xiàn)象。所以,增益值應(yīng)根據(jù)機(jī)床的固有性能,首先考慮位置準(zhǔn)確性和系統(tǒng)穩(wěn)定性,在不造成位置超調(diào)的前提下,盡可能選擇較大的增益值,提高快速響應(yīng)性。值得注意的是,在使用示波器測量編碼器輸出波形時,應(yīng)該使用隔離變壓器給示波器供電,盡量避免外界電場對數(shù)控系統(tǒng)的干擾和電壓壓降對系統(tǒng)電氣元器件的損壞。輪廓表面有鋸齒形條紋的誤差原因分析與調(diào)試方法(c)所示的試件輪廓表面有鋸齒形條紋,造成這一現(xiàn)象的原因一般是由于兩軸聯(lián)動時,其中一軸的進(jìn)給速度控制回路和位置控制回路未調(diào)整好,使進(jìn)給速度不均勻或機(jī)械負(fù)載不均勻、低速爬行、位置反饋元件傳動不均勻等原因造成的。


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