球杆仪检测机床调试技术文件.doc

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1、依据球杆仪调试机床简易说明一、依据球杆仪调试机床注意事项1.1用球杆仪来调试机床钱要用激光调好机床精度，补好螺距补偿。1.2调试前要热机半个小时以上，但是时间不宜太长。（建议半小时到一小时）1.3使用球杆仪前要验证程序的正确性，运行过后验证无误才可使用球杆仪验证。1.4更改驱动器参数时要取下球杆仪检测设备，更改后要运行程序保证机床可以正常运行后方可是用球杆仪检验，以免调试后机床产生振动等损坏球杆仪精密仪器。1.5如果主轴定位性能不佳，会产生振动，尽量不要在定位情况下操作球杆仪，使用外力固定主轴。1.6如果原中心有偏移，要及时偏移回来，以免以此影响圆度。二、调试难点与解决方法2.1、反向跃冲

2、过大2.1.1对加工带来的影响反向跃冲的影响将使圆弧插补刀径出现一个小平台后再向原轨迹复位的台阶。2.1.2可能造成的原因当某一机器轴向某一方向驱动，然后必须向相反方向反向移动，在换向处机器不是平稳反向运动而可能短时的粘性停顿。图中所示为在Y轴有暂停。导致该问题的可能原因如下：l该轴驱动电机采用的扭矩不够，造成在换向处由于摩擦力的方向发生改变而出现粘性停顿。l机器在进行反向间隙补偿时伺服响应时间不准确，这意味着机器不能准时地对反向间隙施加补偿，导致轴出现停顿，而由反向间隙带来的停滞被取而代之。l伺服响应在伺服换向点很差，导致在轴停止一个方向运动和开始另一方向运动之间出现短暂时延。2.1.3

3、解决方法在保证电机扭矩、机床精度及各补偿正常情况下，要每个轴的响应速度要提高，才会尽量减小反向跃冲值。调试方法，增加速度环积分、位置比例增益、电流环积分等参数，同时要调整其他参数使之平稳运行。2.2、伺服不匹配过大2.2.1对加工带来的影响伺服不匹配将导致插补圆不圆。一般情况下，进给率越高造成插补圆的椭圆程度越大。2.2.2可能造成的原因当轴间伺服环增益不匹配时将发生伺服不匹配误差，它导致一根轴超前于另一轴而出现椭圆形的图形，超前轴的增益较高。2.2.3解决方法伺服不匹配的球杆仪检测图形与垂直度的球杆仪检测图形很相像，关键在于正反转形成的检测图形呈椭圆偏移方向是否一致，如果一致为垂直度影响

4、，如果不一致为伺服不匹配影响，如果是伺服不匹配要调节联动轴的位置比例增益参数，可使滞后轴的增益加大，也可降低超前轴的增益，使其平衡。在一般情况下，联动轴的位置比例增益设置相同。由于在较低进给率伺服不匹配影响较小，要得到较高精度的圆弧插补时可采取较低的进给率。2.3、机床振动2.3.1对加工带来的影响机器振动的主要影响是加工的零件表面光洁度差。机器振动幅度决定了光洁度的好坏程度。2.3.2可能造成的原因机器上有振动介入。如图所示，振动方向平行于Y轴。振动有可能由机器自身产生（由驱动队列、伺服环作用或损坏的滚柱引入），或由周边环境引入（通过地面振动）振动。2.3.3解决方法如果是伺服环作用引入

5、此时需要调节电流检测滤波和速度反馈指令滤波参数，同时适当减小速度环与位置环增益。如果是机械损坏引入要及时更换。如果是周边环境引入，要切断引入源继续测试。2.4、诊断余差过大：2.4.1对加工带来的影响加工产品的表面不光滑。2.4.2可能造成的原因在球杆仪检测图形分析中，各项数据均很好，但是圆度精度较差，此时是诊断余差比较大，引起诊断余差较大的是联动轴外因引起的振动。可能是主轴定向后会震动引起，也可能是机床的外围设备振动引起，去掉振动源再去检测。2.4.3解决方法找到振动源并去除。2.5、垂直度2.5.1对加工带来的影响垂直度误差的影响在于机器加工零件表面间不垂直和联动轴插补圆弧精度不够。2

6、.5.2可以造成的原因机床调试刚性很大或者刚性调试很软时导致某些部位不值，会发生垂直度不好的现象。还可能是机床机械几何精度问题（轴可能有局部弯曲或机器轴可能整体未调直、机器导轨可能过分磨损，导致机器在运动时在轴中有一定间隙），即所测试两轴的相互间不为90°。2.5.3解决方法根据具体分析产生的原因，确定方法，如果是伺服刚性问题，调试参数解决问题；如果是机床几何精度问题，要调试机械几何精度解决问题。2.6、比例不匹配2.6.1对加工带来的影响比例误差的影响是机器上切削的零件出现尺寸误差。2.6.2主要有几种原因造成l如果机器上使用了线性误差补偿参数，可能参数设定有误。l轴上带状光栅拉的过紧或

7、过松。（此情况为理论推测，因现阶段没有光栅机床没有验证过）l轴的滚珠丝杠可能出故障或过热，机械原因为丝杆有问题螺距误差没有补偿造成，或者丝杆两端轴承损坏等，导致丝杠螺距误差。2.6.3解决方法l正确使用线性补偿。（通过激光检测机床进而调整线性补偿）l检测轴上带状光栅的安装问题。l检查机床是否运行时间过长或者润滑不足导致丝杠过热，另外是否为螺距补偿没有补偿或者丝杆轴承损坏。