基于加减速控制的半闭环数控机床反向间隙补偿

机床传动环节的反向间隙是影响半闭环数控机床定位精度最主要因素之一,为补偿反向间隙的影响,提出了一种基于加减速控制的反向间隙补偿方法,该方法可在满足执行电机动态性能要求的同时,实现最短的反向间隙补偿时间。最后将该方法应用于机床伺服轴上,实验结果表明,该方法可有效补偿伺服轴传动环节所产生的反向间隙。     

基于半闭环进给系统的水刀机床建模与仿真研究

以某公司生产的半闭环控制的悬臂式水切割机床DWJ2030＿FB为分析对象,建立其简化数学模型,对影响机床运行性能的转动惯量比、反向间隙及传动机构刚性进行了仿真分析,同时利用安川SigmaWin＋软件和Renishaw激光干涉仪对分析结果进行了测试验证。仿真及试验结果表明：降低进给轴的转动惯量比有利于提高系统动态响应及稳定性,转动惯量比接近或小于1时为最佳;滚珠丝杠反向间隙是机床定位精度降低、产生轮廓误差的因素之一,采用激光干涉仪补偿可有效降低反向间隙的影响;传动机构刚性的增大有利于系统响应性、定位精度和稳定性的提升,而刚度达到一定值时,则不能再通过刚度的提高来提升系统性能。     

普及型数控系统直线误差的研究与应用

通过分析普及型半闭环数控系统的直线误差,指出传动系统的反向间隙和螺距误差是影响定位精度和重复定位精度的主要原因.阐述了数控系统反向间隙补偿和螺距误差补偿的原理,提出了发挥数控系统软件功能,控制直线误差,是提高行业加工精度的经济而有效的方法.研究了反向间隙测量方法和螺距误差补偿原点设置的原则.以GSK数控系统为例,详细介绍了反向间隙补偿、螺距误差补偿相关的误差测量方法、数控系统参数设置、变量设置等内容,并列举了具体操作实例.     

利用宏程序实现FANUC反向间隙自动测量与补偿

针对传统使用百分表手动检测数控机床反向间隙过程中人工介入较多,测量效率低等缺点,提出了一种结合高精度测头和FANUC数控系统G31高速跳转信号,利用宏程序实现"傻瓜"式一键操作进行反向间隙自动测量与自动补偿的方案。分析了自动检测系统的检测原理,介绍了系统的硬件电气连接,给出了关键宏程序代码。最后以Renishaw激光干涉仪为工具,比较了利用该方法自动测量和补偿反向间隙前后的机床精度。试验数据证明该自动检测系统能有效地调整机床的反向间隙,从而提高机床的定位精度。     

基于钻攻中心垂直轴反向间隙解决方法的研究

在机床改造中遇见钻攻中心带主轴头的垂直轴Z轴反向间隙不对称分布,从而无法进行静态反向间隙补偿,造成定位精度达不到要求的现象。为了解决此问题,通过对Z轴进行机械力学建模,分析了反向间隙产生的原因,并通过检测电机电流的方法对分析结果进行了验证,最终找到了解决此问题的方法。     

数控机床反向间隙的测量与补偿

介绍反向间隙产生的原因,并以三维坐标平台为例,测量其在移动过程中产生的反向间隙值,说明反向间隙对数控加工产生的影响,指出反向间隙补偿的一般方法和步骤.     

XK714/1数控铣床螺距误差补偿

数控机床的定位精度是影响其高精度性能的一个重要方面,因而也是数控机床验收和检测的重要指标之一。螺距误差是影响定位精度的重要因素,通过螺距误差补偿能够有效改善机床的定位精度和加工精度,对数控机床的使用和维护具有重要意义。对数控机床反向间隙补偿和螺距误差补偿的原理及测量方法进行深入研究,并针对XK714/1数控铣床FANUC 0M系统的螺距误差进行补偿,取得了良好的补偿效果,说明对滚珠丝杆传动机构的反向偏差与螺距误差进行补偿是恢复和提高机床精度的一种重要手段。     

VB715加工中心位置精度检测和螺距误差补偿方法

以VB715加工中心为例说明FUNAC 0i数控系统的位置精度测量、螺距误差补偿及反向差值补偿的方法和步骤.采用此方法对该机床进行测量补偿,大大提高了机床的定位精度.     

断续螺旋槽的车铣加工工艺探索与实现

分析断续螺旋槽的加工工艺,研究金属切削机床反向间隙对断续螺旋槽加工精度的影响,提出消除或干预反向间隙影响的新加工工艺方法,同时在切削机床电气控制系统和机械装置中加入3个接近开关以保证零件的加工精度,为拓宽切削机床的加工范围提供参考.     

数控镗铣机床的位置精度检测及补偿

采用Renishaw激光干涉仪检测数控镗铣机床Y轴的正、反向定位精度和重复定位精度,比照精度的定义对测量结果进行分析和探讨,建立Y轴正、反向单向定位精度和反向差值补偿的数学模型,通过840D的丝杠和间隙补偿表功能完成了补偿。检测结果表明:补偿后正、反向定位精度有了较大幅度的提高,反向间隙有了较明显的减小。     

基于PMAC快速PID整定与精度补偿研究

数控系统中动态性能与定位精度决定了加工质量及效率,为满足磨床数控系统控制要求及加工精度,研究快速整定PID方法及提高定位精度补偿方式,基于PMAC运动控制器搭建五轴数控工具磨床的全闭环伺服系统。针对伺服系统动态性能差、跟随误差较大等问题,阐述了基于PMAC的前馈-PID陷波滤波器伺服算法,提出了快速PID整定方法。针对定位精度差的问题,论述了定位补偿原理及方式,使用激光干涉仪进行目标点测量后制作螺距补偿和反向间隙补偿表。结果表明,PID整定方法得当,五轴磨床的动态响应性能良好,跟随误差大幅度减小;定位补偿措施合理,定位精度和重复定位精度大幅度提高,达到设计要求的3μm以内。     

数控机床在线检测系统的定位误差补偿实验研究

为了提高数控机床在线检测精度,研究机床各个轴的定位误差对数控机床在线检测精度的影响。针对数控机床误差补偿进行实验研究,采用激光干涉仪在数控机床上测量出各个轴的定位误差,将各个轴的定位误差依次进行补偿;并以Visual C++6. 0为工具,编写了三次样条曲线的算法程序,将测量的数据点拟合成一条曲线,达到可以预测机床任意点误差的效果;进行标准块检测实验。结果表明:在数控机床在线检测系统中实施误差补偿,效果较为明显,利用补偿软件可以实现对数控机床任意点进行补偿。     

MVC850B型立式数控铣床误差分析与补偿试验研究

针对企业实际生产中铣床加工精度波动的问题,应用Renishaw XL-30激光干涉仪对MVC850B数控铣床的定位误差进行精密检测与补偿试验.利用环境参数对比试验,得出影响定位误差测量的因素;通过三因素双指标正交试验判断进给速度、加工时间以及测距等输入变量对反向间隙与螺距累积误差影响的主次关系;通过单因素对比试验获得反...     

Intelligent cross-coupled fuzzy feedrate controller design for CNC machine tools based on genetic algorithms

In this paper, an intelligent contour control strategy has been investigated to improve the contour error of CNC machine tools. An uncoupled contour control system is first analyzed and then a cross-coupled controller is added in the control loop to form a cross-coupled contour control system. An algorithm for an on-line estimation of the contour error in arbitrary curved contouring is also proposed. To further reduce the contour error, a cross-coupled fuzzy feedrate control scheme is presented. The controller parameters are all optimized by a genetic based learning algorithm. Experimental results show that the proposed control scheme is effective to improve the contouring accuracy of CNC machine tools.     

Accuracy enhancement of five-axis CNC machines through real-time error compensation

Although error modeling and compensation have given significant results for three-axis CNC machine tools, a few barriers have prevented this promising technique from being applied in five-axis CNC machine tools. One crucial barrier is the difficulty of measuring or identifying link errors in the rotary block of five-axis CNC machine tools. The error model is thus not fully known. To overcome this, the 3D probe-ball and spherical test method are successfully developed to measure and estimate these unknown link errors. Based on the identified error model, real-time error compensation methods for the five-axis CNC machine tool are investigated. The proposed model-based error compensation method is simple enough to implement in real time. Problems associated with the error compensation in singular position of the five-axis machine tool are also discussed. Experimental results show that the overall position accuracy of the five-axis CNC machine tool can be improved dramatically.     

多轴CNC机床耦合轮廓误差补偿方法

介绍了CNC机床耦合轮廓误差补偿方法的原理及设计方法。首先分析了非耦合的轮廓控制系统,给出了轮廓误差的定义及算法,引入了耦合轮廓控制的概念。以两轴CNC机床为例,介绍了耦合轮廓控制系统的结构及设计方法。最后讨论了耦合轮廓控制的效果及需要进一步研究的问题。     

A study of backlash on the motion accuracy of CNC lathes

In this paper, an analytical solution is reported to explain the experimentally observed backlash behaviors on the motion accuracy of CNC lathes. It is found that backlash occurs when the feed direction is reversed. Due to the imperfect transient response of the driving mechanism, not only the static backlash error but also the dynamic backlash error is generated on the contouring profile. A simple control strategy is then developed to reduce the static and dynamic backlash errors. Computational simulations and experimental results are presented to illustrate the proposed method.     

半闭环数控机床误差补偿技术研究

为提高半闭环数控机床的位置精度,建立半闭环位置控制数学模型,研究机床传动误差的补偿机理,构造半闭环误差补偿控制模型,并通过一个实例验证了该误差补偿方法的有效性。     

基于多体系统理论的数控机床加工精度几何误差预测模型

针对多轴联动数控机床加工精度误差补偿问题,从分析数控机床误差产生机制和建立精度误差补偿模型的角度,提出基于多体系统理论的数控机床加工精度几何误差预测模型。分析B-A摆头五轴龙门数控机床的拓扑结构关系、低序体阵列、各典型体坐标变换,推导出B-A摆头五轴龙门数控机床的精度几何误差预测函数模型。采用平动轴十二线法误差参数辨识算法,计算出B-A摆头五轴数控机床21项空间几何误差,为精度几何误差预测函数提供有效的误差参数。该精度误差参数建模方法,对不同结构和运动关系的数控机床具有通用性,为后续数控机床误差动态实时补偿提高切削加工精度提供了理论基础。