几何误差补偿-数控技术.PPTVIP

数字控制及装备技术研究所 Institute of Numerical Control And Equipment Technology 二、热误差的测量 1、主轴热变形的测量 主轴系统热误差测量 ?z 首先在主轴表面布置多个温度传感器 在主轴端面布置非接触式位移传感器，让主轴连续运行，同时采集各温度传感器温度信号和位移传感器位移信号 温度传感器 位移传感器 在主轴端面布置接触式位移传感器，让主轴连续运行一段时间后，记录一次各温度传感器数据，测量一次热变形。 8.3 热误差补偿 数字控制及装备技术研究所 Institute of Numerical Control And Equipment Technology 8.3 热误差补偿 二、热误差的测量 2、进给轴热变形的测量 进给系统热误差测量 ?x 温度传感器 温度传感器 温度传感器 首先在丝杠两端轴承和螺母副处布置温度传感器 让机床工作运动一段时间，采用光栅或激光干涉仪测量进给轴某位置处的定位误差 三、热误差建模 通过热误差测量可得到多个测温点的温度值和热误差值，由于测温点比较多，所以需要对测温点进行优化，找出热敏感点，然后用线性回归的方法建立误差值与热敏感点之间的函数关系。 模糊聚类方法优化测温点 8.3 热误差补偿 数字控制及装备技术研究所 Institute of Numerical Control And Equipment Technology 四、热误差补偿方法 指令位置 显示位置 电机指令位置 运动控制 K0、tanβ、P0 位置反馈 + - 选择开关 RS232 PLC 温度采集 独立 补偿装置 热误差补偿模块结构框图 8.3 热误差补偿 数字控制及装备技术研究所 Institute of Numerical Control And Equipment Technology 五、热误差补偿实验 热误差补偿现场 0-4通道测温点数据和主轴热误差数据 热误差补偿结果 ?Z=-82.0940-0.5159×T1-0.3879×T3+6.4780×T9 8.3 热误差补偿 * 8. 1 概述 8. 2 几何误差补偿 8. 3 热误差补偿 8. 4 间隙误差补偿 8. 5 摩擦误差补偿 8.6 伺服参数优化 一、间隙产生原因及影响 产生原因： 机床滚珠丝杠与螺母副之间存在间隙，不能紧密接触，产生轴窜动。 随着机床的使用，磨损逐渐加剧，产生间隙。 影响： 工作台反向运动时电机空转而工作台并不运动，造成±D/2的定位误差，影响机床精度 间隙过大时，动态响应特性变差,发生振荡 解决方案： 采用高精度的滚珠丝杠 安装丝杠时进行预紧 用数控系统指令补偿间隙 8.4 间隙误差补偿 数字控制及装备技术研究所 Institute of Numerical Control And Equipment Technology 无间隙 二、间隙误差的测量 根据光栅反馈值与位置指令之差，测得机床反向间隙误差D 反向间隙测量 根据激光干涉仪测得的机床实际位置与位置指令之差，测得机床反向间隙误差D 数字控制及装备技术研究所 Institute of Numerical Control And Equipment Technology 8.4 间隙误差补偿 三、间隙误差的补偿 正向→负向时，全部行程之内都补偿D/2 负向→正向时，全部行程之内都补偿-D/2 1、间隙较小时的补偿方法 数字控制及装备技术研究所 Institute of Numerical Control And Equipment Technology 正向运动 反向运动 时间 补偿值 -D/2 D/2 8.4 间隙误差补偿 当D较大时，会造成电机加速度过大，系统不平稳，产生振荡；控制器产生饱和现象；产生跟随误差。 间隙补偿值变化情况 解决方案： 间隙补偿量增量式增长：在一定的插补周期内，逐步增加补偿量，实现补偿值的跳跃，而避免了一个周期内补偿值大的变化。 2、间隙较大时的补偿方法 数字控制及装备技术研究所 Institute of Numerical Control And Equipment Technology 8.4 间隙误差补偿 间隙补偿过程中，补偿量的符号会在反向点处发生变化，因此准确地判断反向点至关重要。 根据数控系统内部提供的位置插补命令，可以准确判断反向点。 当前插补周期的位置命令为yi，上一插补周期的位置插补命令为yi-1； ?=yi- yi-1 ?0 工作台正向运动; ?0,工作台负向运动 ?=0 反向点处工作台短时间内静止。 若?的符号由=变为，或由=变为 则认为发生反向，该点可以认为是反向