6.1反向间隙与螺距误差的补偿
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丝杠补偿一般指丝杠的螺距误差补偿.间隙补偿包括所有传动链中的间隙(包括丝杆螺母付)的补偿.由于丝杆螺距的不均匀性,传动链正,反向运动的间隙,都会直接影响数控精度,有些通改进运动付的结构,例如采用滚珠丝杆,使之正反向间隙得以消除,但螺距误差是避免不了的.所以必须进行补偿,以求较高的精度.同样,齿轮啮合需要间隙才能正常运行,这种累计间隙误差也需要通过补偿,才能提高控制精度.丝杆(丝杠)反向间隙又称丝杠背隙、丝杠间隙、丝杠失动量在数控机床的进给传动链中.齿轮传动、滚珠丝杠:螺母副等均存在反向间隙,这种厦向间隙的存在会造成机床丁作台反向运动时,伺服电动机空转而工作台实际不运动。
对于采用半闭环伺服系统的数控机球.反向问隙的存在会影响到机床的定位精度和重复定位精度,从而影响到产品的加工精度这就需要数挫系统提供反向间隙补偿功能,以便在加工过程中自动补偿一些有规律的误差,提高加工零件的精度。
并且随着数控机床使用时删的增长,反向间隙还会因磨损造成的运动副间隙的增大而逐渐增加,因此需定期对数控机床各坐标轴的反向问隙进行测定和补偿。
1.反向间隙补偿过程在数控系统无补偿的条件下,于机床测量行程范围内,在靠近行程的中点及两端的三个位置上分别进行多次测量,用千分表或百分表测量m各日标点位置P的平均反向间隙B.以所得平均值中的最大值为反向隙值B,并输人到数控系统反向间隙补偿参数中。
CNC系统在控制坐标轴反向运动时,自动先让该标轴反向运动,然后再按指令进行运动.即数控系统会控制伺服电动机多走一段距离,这段距离等等于反向间隙值B.从而补偿反向间隙。
需要指出的是这种方法只适合于半闭环数控系统.对于全闭环数控系统则不能采取以上补偿办法。
2.反向间隙补偿方法可使用激光干涉仪和百分表/千分表百分表/千分表方法:用手脉发生器移动相关轴,(将手脉倍率定为1×100的挡位,即每变化一步,电机进给0.1mm),配合百分表观察相关轴的运动情况。
反向间隙的测定及补偿任务内容反向间隙值的测定反向间隙的补偿在数控机床上,由于各坐标轴进给传动链上驱动部位(如伺服电动机) 的反向死区、各机械运动传动副的反向间隙等误差的存在,造成各坐标轴在由正向运动转为反向运动时形成反向偏差,通常称为反向间隙或失动量。
对于采用半闭环伺服系统的数控机床,反向间隙的存在会影响到机床的定位精度和重复定位精度,从而影响产品的加工精度。
若反向间隙太大,经常在加工中出现圆不够圆,方不够方的废品零件。
而FANUC半闭环数控则有相应的系统参数可实现较高精度的反向间隙补偿。
即可实现切削进给和快速进给两种加工模式下的反向间隙补偿功能,从而可以提高轮廓加工和定位加工的精度。
一、反向间隙值的测定在半闭环系统中,系统接收的实际值来自于电机编码器,轴在反向运行时指令值和实际值之间会相差一个反向间隙值,这个值就是反向间隙误差值。
在全闭环系统中,系统接收的实际值来自于光栅尺,实际值中已包含反向间隙,故不存在反向间隙误差。
反向间隙补偿在坐标轴处于任何方式时均有效。
当系统进行了双向螺距补偿时,双向螺距补偿的值已经包含了反向间隙,此时不需设置反向间隙的补偿值。
按以下步骤为例,说明测量切削进给方式下离机床参考点100mm 位置处的间隙量。
(1) 机床回参考点。
(2) 运行程序:G01X100F350;使机床以切削进给速度移动到测量点。
安装千分表,将刻度对0,此时机床状态如图1所示。
图 1 设定机床测量点的位置示意图(3) 运行程序:G01X 200F350,使机床以切削进给沿相同方向移动。
此时机床状态如图2所示。
图 2 机床沿X 轴正向移动100mm 后的位置示意图。
.反向间隙的补偿首先要求机械安装完成后的反向间隙必须保证在一定范围内。
反向间隙在不同速度下切换方向时的数值不同,所以反向间隙补偿时对进给和快速移动分开进行补偿,传统习惯上只是设定前者,这是不科学的。
以FANUC Oi系统为例,说明如下:参数:P1851:各轴进给时的反向间隙补偿值。
没定值:按切削进给(一般取500~1000mm/min)时检测的反向间隙值设定(用激光干涉仪测量)。
参数:P1852.各轴快速时的反向间隙补偿值。
设定值:按快速(例如10000mm/min)时检测的反向间隙值设定(用激光干涉仪测量)。
参数:P1800#4 RBK。
设定值:此位参数设定为1,则切削和快速的反向间隙可以分别生效。
2.螺距误差的补偿数控系统一般每轴设置最大可达128点的螺距误差补偿点数。
必要时,可对某轴进行补偿,一般习惯是按50mm或100mm的间隔进行补偿,为了提高精度,建议用5mm或10mm的间隔进行补偿,效果更好。
3.补偿计数器的设定全闭环控制时,通常设定补偿计数器,以FANUCOi系统为例,说明如下:参数:P2010#5 HBBL反向问隙补偿值加到误差计数器中。
设定值:设定为0,表示为半闭环方式(标准设定)。
参数:P2010#4 HBPE螺距误差补偿值加到误差计数器中。
设定值:设定为0,表示为全闭环方式(标准设定)。
4.提高增益设定在无振动的前提下,尽量提高位置环增益P1825,速度环增益P2043、P2045及负载惯量比P2021等参数。
游隙是滚动轴承能否正常工作的一个重要因素轴承的刚性,是指轴承产生单位变形所需力之大滚动轴承是一种精密的机械支承元件,轴承用户滚动轴承是一种精密的机械支承元件,轴承用户越南没有前段半导体晶圆厂,为了建立自有IC制造 2000~2008年,芬兰拖拉机产品的市场销售量有升有在过去几年的经济繁荣期,机床行业的大型用户参展商除中国组团外,德国DEMAT、葡萄牙模具协会通用机械、过滤与分离机械、干燥设备的主要应小型拖拉机作为成熟的产品,因其技术含量低,。
伺服驱动器中反向间隙补偿-概述说明以及解释1.引言1.1 概述在伺服驱动器系统中,反向间隙补偿是一项重要的技术,用于解决机械传动系统中的间隙问题。
间隙是指在传动过程中,由于零部件的制造精度、磨损、弹性变形等因素所引起的一种机械性松弛现象。
这种间隙会导致反向移动时产生一定的误差和不稳定性,特别是对于伺服驱动器系统这样对精度要求极高的应用而言,反向间隙的存在会严重影响系统的性能和控制效果。
为了解决这一问题,反向间隙补偿技术应运而生。
它利用伺服控制器内部的编码器反馈信号和先进的算法,实时感知系统中的间隙情况,并通过相应的控制策略来对其进行补偿。
通过补偿反向间隙,可以有效地消除由于间隙带来的误差和不稳定性,提高系统的响应速度、精度和稳定性。
反向间隙补偿技术在伺服驱动器系统中得到广泛应用,并在各个领域取得了显著的成果。
在机床、机械臂、自动化生产线等领域,反向间隙补偿技术能够有效提升系统的动态响应特性和运动精度,实现更为精细的运动控制。
同时,反向间隙补偿技术还可以延长机械传动系统的使用寿命,减少零部件的磨损和损坏。
然而,反向间隙补偿技术仍存在一些挑战和待解决的问题。
例如,如何准确地感知和测量间隙大小、如何选择合适的控制算法和补偿策略等。
因此,对于反向间隙补偿技术的进一步研究和探索仍然具有重要意义。
本文旨在对伺服驱动器中的反向间隙补偿技术进行全面的介绍和分析。
首先,将对反向间隙补偿的定义和原理进行详细阐述,包括其基本概念、原理模型和数学描述等。
接着,将介绍反向间隙补偿技术在实际应用中的优势和应用场景,并通过实例进行具体展示。
最后,将总结反向间隙补偿技术的重要性和作用,并展望其未来的发展方向。
通过本文的学习,读者将能够深入了解反向间隙补偿技术在伺服驱动器系统中的重要性和应用价值,为实际工程应用提供参考和指导。
1.2文章结构文章1.2 文章结构本文旨在探讨伺服驱动器中的反向间隙补偿,并为读者提供一个全面的了解。
文章将按照以下结构展开讨论。
螺距误差补偿及反向间隙补偿根据下表设置螺距误差补偿相关参数:参数号参数位设定值设置说明3620 XZ 100200每个轴的参考点的螺距误差补偿点号3621 XZ 负方向最远的补偿位置号根据下面的公式进行计算:参考点的补偿位置号—(负方向的机床行程/补偿位置间隔)+ 1 100-(1000/50)+1=81 所以负方向补偿位置号设置为813622 XZ 正方向的最远补偿位置号根据下面的公式进行计算:参考点的补偿位置号+(正方向的机床行程/补偿位置间隔)+ 1 100+(0/50)+1=101 所以参考点正方向补偿位置号为101.3624 补偿点间隔输入格式为无小数点输入格式,由于X轴为直径值编程,所以X轴补偿点间隔应为实际补偿点间隔的2倍,应设置为100000,为100mm.参数号参数位设定值设置说明1800 #4(RBK) 是否分别进行切削进给/快速移动反向间隙补偿0: 不进行。
1: 进行。
1851 XZ 每个轴的反向间隙补偿量,设置后,回零生效1852 XZ 每个轴的快速移动时的反向间隙补偿量,回零生效由于FANUC系统螺距误差补偿采用增量式的补偿方式,所以在进行螺距误差补偿时,需根据补偿数据进行补偿数据的设定个。
下表为螺距误差补偿表由于每个补偿点的最大补偿值只能到7,在上表中可以看到,在-400mm测量位置处出现了一次22的值,此点是所有补偿点误差的最大值,所以补偿倍率按此点进行计算,而且考虑其它点的误差值,将补偿倍率设置为3倍。
补偿倍率设置为3倍,所有的补偿值都放大了三倍,所以在补偿数据处看到的是计算值的1/3,如果测量人员给出的是补偿值,那么补偿数据就按上图中的数据进行输入,如果给出的是误差值,则需将上图中的补偿数据取反。
螺距误差补偿在回零后即可生效。
反向间隙是数控机床使用一段时间后必须要修整的技术参数,其测定及设定方法如下: 将百分表座吸附在工作台上,表头靠在正对主轴外圆面上,左右移动(X向是表头正对主轴侧面,前后移动)找到最高点。
先手轮方式选择Y向(X向)倍率选择X100;
朝正向连续移动三次(0.3mm)后记住当前百分表读数,然后反向移动一次(0.1mm )再读取当前百分表读数,两个值相减后被0.1mm相减得出的至即为当前的反向间隙值;
例如正向走是加表,三此后读数为0.56,反向一次后读数为0.47;那么实际还有反向间隙为:0.1-(0.56-0.48)=0.02mm;
所测得的反向间隙值减去0.01mm后乘1000(三菱是乘以2000)增加到参数中;
例如三菱系统(60S系列和70系列)2011当前值为48,上例测得反向间隙为0.02mm ,补偿时(0.02-0.01)*2000=20;那么2011的新的设定值为68;
设定好参数后最好按一次复位后机床关电后再上电,确保新参数生效。
系统反向间隙参数:
FAUNC(mate)MD:1851;1852;
三菱M64M70:2011;2012
SIEMENS808D828D840D:32450。
螺距误差补偿流程螺距误差是指螺纹加工过程中螺纹齿之间的间距与理论值之间的偏差。
螺距误差会导致螺纹连接部件的匹配不良,从而影响装配质量和产品性能。
为了解决螺距误差带来的问题,可以采用螺距误差补偿的方法。
下面将介绍螺距误差补偿的流程。
1.螺距误差测量:首先需要对螺纹的螺距进行测量。
可以使用螺纹测量仪器,如螺距测量仪、外螺纹锥度规等工具进行测量。
将所测得的螺距值与理论螺距进行对比,得到螺距误差的数值。
2.误差数据分析:对所得到的螺距误差数据进行分析。
将误差数据按照大小和正负进行分类,了解误差分布的情况。
可以采用统计学方法,如均值、标准差等指标对数据进行分析,得到误差的分布情况。
3.补偿计算:根据误差的分析结果,进行补偿计算。
根据螺纹型号和实际应用要求,确定补偿量的大小和方向。
补偿量的计算可以采用简单的数学运算,如加减法。
补偿量的大小通常根据误差大小进行确定,方向通常根据误差正负进行确定。
4.补偿工艺控制:根据补偿计算所得到的补偿量,进行补偿工艺的控制。
根据螺纹加工工艺要求,对螺纹刀具的设置,如刀具角度、偏置量等进行调整。
通过控制补偿工艺,可以实现螺距误差的补偿,从而提高螺纹的匹配性能。
5.再测验和调整:对补偿后的螺纹进行再测验。
使用螺纹测量仪器重新测量螺距,对补偿效果进行评估。
如果补偿效果不理想,可以根据再测验结果进行调整,重新计算补偿量和调整工艺参数。
6.质量控制:对补偿后的螺纹进行质量控制。
根据产品的要求,进行螺纹的质量检验,如外观检验、连接性能测试等。
通过质量控制,确保补偿后的螺纹满足产品质量要求。
7.记录和改进:对补偿流程进行记录和总结,建立补偿记录表和流程文件。
根据补偿实验和实际应用的结果,对补偿流程进行改进和优化。
通过不断改进和优化,提高螺距误差补偿的效果和稳定性。
螺距误差补偿是螺纹加工中的一项重要工作。
通过对螺距误差的测量、分析和补偿,可以实现螺纹的质量控制和优化。
螺距误差补偿流程的实施,可以提高产品的装配质量和使用性能,减少产品的不良率和退货率,降低生产成本和提高产品竞争力。
项目数控车床丝杠螺距误差的补偿一、工作任务及目标1.本项目的学习任务(1)学习数控车床丝杠螺距误差的测量和计算方法;(2)学习数控车床螺距误差参数的设置方法。
2.通过此项目的学习要达到以下目标(1)了解螺距误差补偿的必要性;(2)掌握螺距误差补偿的测量和计算方法;(3)能够正确设置螺距误差参数。
二、相关知识滚珠丝杠螺母机构数控机床进给传动装置一般是由电机通过联轴器带动滚珠丝杆旋转,由滚珠丝杆螺母机构将回转运动转换为直线运动。
1、滚珠丝杠螺母机构的结构滚珠丝杠螺母机构的工作原理见图1;在丝杠1 和螺母 4 上各加工有圆弧形螺旋槽,将它们套装起来变成螺旋形滚道,在滚道内装满滚珠2。
当丝杠相对螺母旋转时,丝杠的旋转面经滚珠推动螺母轴向移动,同时滚珠沿螺旋形滚道滚动,使丝杠和螺母之间的滑动摩擦转变为滚珠与丝杠、螺母之间的滚动摩擦。
螺母螺旋槽的两端用回珠管 3 连接起来,使滚珠能够从一端重新回到另一端,构成一个闭合的循环回路。
2、进给传动误差螺距误差:丝杠导程的实际值与理论值的偏差。
例如PⅢ级滚珠丝杠副的螺距公差为0.012mm/300mm。
反向间隙:即丝杠和螺母无相对转动时丝杠和螺母之间的最大窜动。
由于螺母结构本身的游隙以及其受轴向载荷后的弹性变形,滚珠丝杠螺母机构存在轴向间隙,该轴向间隙在丝杠反向转动时表现为丝杠转动α角,而螺母未移动,则形成了反向间隙。
为了保证丝杠和螺母之间的灵活运动,必须有一定的反向间隙。
但反向间隙过大将严重影响机床精度。
因此数控机床进给系统所使用的滚珠丝杠副必须有可靠的轴向间隙调节机构。
图2为常用的双螺母螺纹调隙式结构,它用平键限制了螺母在螺母座内的转动,调整时只要扮动圆螺母就能将滚珠螺母沿轴向移动一定距离,在将反向间隙减小到规定的范围后,将其锁紧。
3、电机与丝杠的联接、传动方式直联:用联轴器将电机轴和丝杠沿轴线联接,其传动比为1:1;该联接方式传动时无间隙;同步带传动:同步带轮固定在电机轴和丝杠上,用同步带传递扭矩;该传动方式传动比由同步带轮齿数比确定,传动平稳,但有传动间隙;齿轮传动:电机通过齿轮或齿轮箱将扭矩传到丝杠,传动比可根据需要确定;该方式传递扭矩大,但有传动间隙。