基于PMAC数控机床定位精度控制研究.pdf

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1、2014年l1月机床与液压NOV．2014第42卷第22期MACHINETOOL&HYDRAULICSV01．42No．22DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2014．22．016基于PMAC数控机床定位精度控制研究王占领(陕西理工学院机械工程学院，陕西汉中723003)摘要：数控机床定位精度和重复定位精度直接影响数控机床的加工精度。通过分析影响数控机床定位精度的原因，利用系统螺距误差补偿方法对数控机床进给系统的定位精度进行补偿。试验结果表明：该误差补偿策略显著提高了系统的位置精度和运动精度，为提高机床的加工精度奠定了基础。关键词：数控机床；定位精度；螺距误差

2、补偿中图分类号：TG71文献标识码：B文章编号：1001—3881(2014)22—055—2StudyonPositioningAccuracyControlforNCMachineBasedonPMACWANGZhanling(SchoolofMechanicalEngineering，ShaanxiUniversityofTechnology，HanzhongShaanxi723001，China)Abstract：NCmachinetoolmachiningaccuracyisdirectlyaffectedbyNCmachinetoolpositioningaccuracy

3、andrepetitiveposi—tionmgaccuracy．BasedontheanalysisofeffectfactorsforNCmachinetoo]positioningaccuracy，positioningaccuracyoffeedsystemwascompensatedbythemethodofpitcherrorcompensation．TheresultsshowthattheNCmachinetoolpositioningaccuracyandmove—mentaccuracyaresignificantlyincreasedbytheerorcompe

4、nsation，andthismethodlaysafoundationforimprovementofmachiningaccuracy·Keywords：NCmachine；Positioningaccuracy；Pitcherrorcompensation位置控制系统的精度是数控机床的重要指标，主都会对定位精度产生影响。其中，主要的影响因素要包括运动精度和位置精度。位置精度是运动目标在有：(1)步进电机的误差，包括步距角误差、动态数控系统控制下运动所能达到目标位嚣的精确程度，误差和起停误差。步进电机的这些误差属于结构性误主要有定位精度和重复定位精度。其中定位精度对位差，只能被减

5、小，不能被消除；(2)传动系统引起置精度影响最大。例如对机床进给系统，将影响直线的几何误差，包括所有传动副引起的传动误差以及如控制系统工件的尺寸精度；对轮廓控制系统，如定位齿轮副、旋转副等引起的间隙造成传动系统的几何误精度较低将产生轮廓失真。差；(3)热变形影响，由丝杠和螺母相对运动产生PMAC2型运动控制卡具有开放性好、移植能力的热变形在该项误差中占主要方面；(4)导轨的误强等特点，它具有很强的控制能力，同时具有螺距误差。以上所述误差对于开环系统来说都将直接反映到差补偿功能。文中通过对数控机床进给系统定位精度工作台部分，从而影响系统的定位精度。的分析、控制，测量了进给系统螺距误差并

6、利用螺距1．2闭环系统定位精度分析误差补偿的方法提高进给系统的定位精度。闭环控制系统的位置检测装置安装在工作台运动1影响系统定位精度的因素部件上，各传动部分误差对工作台的定位精度基本没定位精度受到所有电气控制系统和机械装置等因有影响。因此，该结构的定位误差主要取决于位置检素的综合影响，其高低由定位误差的大小来衡量，定测元件的精度和误差。位误差的大小可以通过试验的方法得到。不同的伺服文中涉及到的数控机床采用半闭环控制系统，位控制方法对系统的精度影响也不同。置检测装置安装在电机轴上，反馈的是控制系统中电1．1开环系统定位精度分析机轴以前产生的误差，电机轴以后如联轴器、丝杠和开环控制系统中

7、，运动指令经过驱动器、电机、导轨等误差则不能由环路矫正。控制器、传动系统等环节转换为平台的运动。除机械2位置精度试验及结果分析零部件的制造精度会对系统位置精度产生影响外，机针对所设计的刀具刃磨中心数控机床，进给部分械部件运输过程的振动、变形、装配以及传动误差等包括3个移动轴和2个转动轴，反馈部分由编码器和收稿日期：2013—10—18基金项目：陕西省工业攻关项目基金资助项目(2009K07-09)作者简介：王占领(1975一)，男，硕士，实验师，主要从事机