数控机床轮廓运动精度的分析与研究

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1、专题报导数控机床轮廓运动精度的分析与研究!!"李宏胜摘要：通过对数控机床进给伺服系统及机构中影响轮廓运动精度的几个主要因素进行仿真研究与测试，给出了在不同因素影响下，轮廓运动的典型误差分布曲线，对数控机床精度调试具有指导意义。关键词：数控机床轮廓运动精度误差中图分类号："V+RL文献标识码：&文章编号：$888#MUUB/+88+0$8#88$8#8L%&’()*+(,(GWA2K*.XAW1C-YG.1K*W.-26G*2.AW.;KEWAZAEGYCG1*;GH.KEW1*.XA;AA2W6W.ACG*22E1ZACAHXG*1WCK;.XA4[4CGHX1*

2、A.KKYW.XG.G;;AH..XAHK*.K-ECKZACA*.GHH-EGH6Q.XA.6]1HGYAEEKE21W.E1F-.1K*H-EZAWK;.XAHK*.K-ECKZACA*.GEA^1ZA*Q_X1HXGEAXAY];-Y;KE.XAG2‘-W.CA*.K;4[4CGHX1*A.KKYW9-./01)2’,3435*+678.911:’318(1;)51<.=.8(%++;)*+/>))1)对数控机床进行直线和圆弧轮廓切削精度的检为上述伺服单元的传递函数子系统，!#A、"#A为位置验，主机厂通常采用对试切零件的加工精度进行测量传感器/BCCDE0的

3、检测系数，!FGHI、"FGHI为传动齿轮及或使用球杆仪来进行。由于产生误差的因素较多，如滚珠丝杠等产生的反转间隙，$E为根据JK*+、JK*L计何通过对所测量的轮廓误差分布来判断引起误差的算出的轮廓误差值。原因，从而减小误差则是一个难题。而判断的困难往"位置开环增益#对直线运动精度的影响往会大大延长数控机床的调试时间。本文在应用国家“九五”重点科技攻关成果!"#$型数控机床在线联调加工图L斜率为M:N的直线，取!1O"1O#P%Q装置的基础上，对数控机床进给伺服系统及传动机构JK*+O8QJK*LO89R8R/!#"0Q$E则记录误差值。中影响轮廓运动精度的几个主

4、要因素，应用%&"’&(当#O$时，如果#5，可得下表：语言进行了仿真研究。#57+7L7M7:77R8R:B8#67+7+7+7+7+7+7+7+!数学模型$E/%C0889B:$97R+9MBL9+:79+U9+$+图$为所采用的一典型双环进给伺服单元的传递当#5OR8#6O7+，而#变化时，可得下表：函数数学模型。)*$为负载转矩，)*+为数控装置输出的#89M89789B$$9+$9M+控制电压，,-.$为转速输出。$E/%C0+9MLL97:M9BR79+R9LB9:$+9+图+为典型的两轴/!、"0位置进给控制系统的传通过分析，可得出如下结论：递函

5、数数学模型。!1、"1为数控装置软件轮廓插补后#当#5O#6时，误差为零。的输出，!、"为数控机床实际位置的输出，!2、"2为由$当#5时，误差与S#5##6S成正比，与#5P3&4数模转换及伺服单元所引起的死区非线性，#5、#6成反比，与&/对应加工进给速度0成正比。且当#5T#6为软件增益，由$7位3&4所产生的转换系数为#6时，$ET8，实际直线位于指令直线的下方，当#’T#589888$:+7，!%;、"%;为负载转矩，?,、@!=>?,时，$ET8，实际直线位于指令直线的上方。!国家“九五”重点科技攻关资助项目/编号：UR#UUR#8L#8L

6、0!"!""!#$"!"卷第!#$期专题报导４０卷第４５８期专题报导作者单位：南京工程学院邮政编码：!"##"$收稿日期：!##!年%月!"!""!#$"!"卷第!#$期