数控机床齿隙补偿的原理
齿隙补偿也称反向间隙补偿。在数控机床上,由于各坐标轴进给传动链上驱动部件(如伺服电机、伺服液压马达和步进电机等)的反向死区、各机械运动传动副的反向间隙等误差的存在,造成各坐标轴在运动反向时形成反向偏差。由于齿隙的存在,在开环系统中会造成进给运动的实际位移值滞后于指令值;当运动反向时,会出现反向死区,从而影响定位精度和加工精度。在闭环系统中,由于有反馈功能,滞后量虽可得到补偿,但反向时会使伺服系统产生振荡而不稳定。
为解决这一问题,可先采取调整和预紧的方法,减少间隙。而对于剩余间隙,在半闭环系统中可将其值测出,作为参数输入数控系统,则此后每当坐标轴接收到反向指令时,数控系统便调用间隙补偿程序,自动将间隙补偿值加到由插补程序算出的位置增量命令中,以补偿间隙引起的失动量。这样控制电动机多走一段距离,这段距离等于间隙值,从而补偿了间隙误差。需要注意的是,对全闭环数控系统不能采用以上补偿方法(通常数控系统要求将间隙值设为零),因此必须从机械上减小或消除这种间隙。有些数控系统具有全闭环反转间隙附加脉冲补偿,以减小这种误差对全闭环稳定性的影响。也就是说,当工作台反向运动时,对伺服系统施加一定宽度和高度的脉冲电压(可由参数设定),以补偿间隙误差。
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