隨著機(jī)械制造技術(shù)的不斷發(fā)展拂炉，機(jī)床行業(yè)也已從過去的傳統(tǒng)機(jī)床向數(shù)控機(jī)床這一換代產(chǎn)品過渡并得到迅速發(fā)展。數(shù)控機(jī)床的普及率逐年上升钧鸳，主要原因在于數(shù)控技術(shù)的優(yōu)越性。數(shù)控技術(shù)是適用航空乖粘、造船搓睦、寧宙飛行、武器生產(chǎn)等國防工業(yè)的生產(chǎn)而發(fā)展起來的砌熬，它特別適用于加工精度高傍念、幾何形狀復(fù)雜、尺寸繁多葛闷、改型頻繁的中小批量的機(jī)械零件生產(chǎn)憋槐。在國外從四十年代末期開始研究，隨著晶體管集成電路及計(jì)算技術(shù)的發(fā)展淑趾，于五十年代末六十年代初期開始用于生產(chǎn)阳仔，并且愈來愈多地得到推廣和應(yīng)用。就我國目前制造業(yè)的技術(shù)水平及經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r而論扣泊，經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床是比較適合我國企業(yè)及相關(guān)行業(yè)使用近范，當(dāng)前此類機(jī)床的占有率較高，多數(shù)屬于開環(huán)或半閉環(huán)控制系統(tǒng)延蟹，其加工精度很大程度受機(jī)床的機(jī)械精度影響评矩，因而解決好由于機(jī)械間隙帶來的加工誤差問題，是保證加工質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)阱飘。

　　數(shù)控機(jī)床間隙誤差分析

　　數(shù)控機(jī)床機(jī)械間隙誤差是指從機(jī)床運(yùn)動(dòng)鏈的首端至執(zhí)行件全程由于機(jī)械間隙而引起的綜合誤差斥杜。機(jī)床的進(jìn)給鏈，其誤差來源于電機(jī)軸與齒軸由于鍵聯(lián)引起的間隙沥匈、齒輪副間隙蔗喂、齒輪與絲杠間由鍵聯(lián)接引起的間隙、聯(lián)軸器中鍵聯(lián)接引起的間隙、絲杠螺母間隙等咖雀。機(jī)床反向間隙誤差是指由于機(jī)床傳動(dòng)鏈中機(jī)械間隙的存在擎势，機(jī)床執(zhí)行件在運(yùn)動(dòng)過程中，從正向運(yùn)動(dòng)變?yōu)榉聪蜻\(yùn)動(dòng)時(shí)亮购，執(zhí)行件的運(yùn)動(dòng)量與理論值(編程值)存在誤差楚携，最后反映為疊加至工件上的加工精度的誤差。當(dāng)數(shù)控機(jī)床工作臺(tái)在其運(yùn)動(dòng)方向上換向時(shí)岔爹，由于反向間隙的存在會(huì)導(dǎo)致伺服電機(jī)空轉(zhuǎn)而工作臺(tái)無實(shí)際移動(dòng)茅囱，此稱之為失動(dòng)。如在g01切削運(yùn)動(dòng)時(shí)旧伺，反向偏差會(huì)影響插補(bǔ)運(yùn)動(dòng)的精度浆英，若偏差過大就會(huì)造成“圓不夠圓，方不夠方” 的情形君祸；而在goo快速定位運(yùn)動(dòng)中批型，反向偏差影響機(jī)床的定位精度，使得鉆孔含滴、鏜孔等孔加工時(shí)各孔間的位置精度降低诱渤。這樣的反向間隙若數(shù)值較小，對(duì)加工精度影響不大則不需要采取任何措施谈况；若數(shù)值較大勺美，則系統(tǒng)的穩(wěn)定性明顯下降，加工精度明顯降低, 尤其是曲線加工碑韵，會(huì)影響到尺寸公差和曲線的一致性赡茸，此時(shí)必須進(jìn)行反向間隙的測(cè)定和補(bǔ)償。特別是采用半閉環(huán)控制的數(shù)控機(jī)床祝闻，反向間隙會(huì)影響到定位精度和重復(fù)定位精度占卧，這就需要我們平時(shí)在使用數(shù)控機(jī)床時(shí)，重視和研究反向間隙的產(chǎn)生因素治筒、影響以及補(bǔ)償功能等屉栓，在學(xué)習(xí)和實(shí)踐中認(rèn)真總結(jié)發(fā)現(xiàn)反向間隙自動(dòng)補(bǔ)償過程中一些規(guī)律性的誤差，采取恰當(dāng)加工措施耸袜，提高零件的加工精度友多。

　　間隙誤差的測(cè)量

　　為了很好的研究反向間隙誤差對(duì)于加工的影響，我們借助一個(gè)小型的三維坐標(biāo)教學(xué)與實(shí)訓(xùn)平臺(tái)妨宪。這個(gè)平臺(tái)集成有多軸運(yùn)動(dòng)控制器锥约、電機(jī)及其驅(qū)動(dòng)、電控箱之灼、運(yùn)動(dòng)平臺(tái)等部件侮搭。機(jī)械裝置是一個(gè)采用滾珠絲杠傳動(dòng)的模塊化十字工作平臺(tái)创邦，用與實(shí)現(xiàn)目標(biāo)軌跡和動(dòng)作。執(zhí)行裝置采用了步進(jìn)電機(jī)闭凡，控制裝置由pc機(jī)丝您、基于dsp閉環(huán)運(yùn)動(dòng)控制卡和相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)器等組成。運(yùn)動(dòng)控制卡接受pc機(jī)發(fā)出的位置和軌跡指令秩菩，進(jìn)行規(guī)劃處理但珍，轉(zhuǎn)化成伺服驅(qū)動(dòng)可以接受的指令格式，發(fā)給伺服驅(qū)動(dòng)器粉簇，由伺服驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行處理和放大绎术，輸出給執(zhí)行裝置。

　　選取其中的x軸蛀膊，打開其中關(guān)于測(cè)量反向間隙的控制軟件材诽，開始測(cè)量該軸平臺(tái)在運(yùn)動(dòng)過程中的反向間隙誤差。

　『闵怠（1）通過手動(dòng)調(diào)整使平臺(tái)置于合適的位置脸侥，一般靠近平臺(tái)的副段，并設(shè)置為工件原點(diǎn)碌冶。

　∈　（2）在運(yùn)動(dòng)距離輸入框中輸入需要測(cè)試的運(yùn)動(dòng)距離，再在反向間隙輸入框中輸入0扑庞，不進(jìn)行間隙補(bǔ)償。

　【艽（3）按下正向點(diǎn)動(dòng)按鈕罐氨，讓絲杠朝正方向運(yùn)動(dòng)一小段距離（大約10mm），然后點(diǎn)停止運(yùn)動(dòng)滩援。

　≌ひ（4）按下測(cè)試按鈕，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)根據(jù)輸入的測(cè)試距離進(jìn)行測(cè)試玩徊，最后顯示測(cè)試結(jié)果租悄。

　　（5）重復(fù)以上動(dòng)作写寄，多次測(cè)量反向間隙诲操。得到x軸正方向運(yùn)動(dòng)的反向間隙值。

　∨Σ摹（6）用以上的方法帮伙，按下反向點(diǎn)動(dòng)按鈕，測(cè)試x軸反方向運(yùn)動(dòng)的反向間隙敛纺。

　∮サ场（7）算出兩組數(shù)據(jù)的平均值作分別為：x軸正方向運(yùn)動(dòng)的反向間隙為-0.482炫茄，x軸反方向運(yùn)動(dòng)的反向間隙為0.480。

　　數(shù)控機(jī)床間隙誤差補(bǔ)償

　　針對(duì)數(shù)控機(jī)床自身的特點(diǎn)及使用要求钓藏，一般的數(shù)控系統(tǒng)都具有常用的補(bǔ)償功能状奴，如對(duì)刀點(diǎn)位置偏差補(bǔ)償，刀具半徑補(bǔ)償精臭、刀位半徑補(bǔ)償炮姑、機(jī)械反向間隙參數(shù)補(bǔ)償?shù)雀鞣N自動(dòng)補(bǔ)償功能。其中機(jī)械反向間隙參數(shù)補(bǔ)償法是目前開環(huán)悲组、半閉環(huán)系統(tǒng)常用的方法之一检痰。這種方法，原理是通過實(shí)測(cè)機(jī)床反向間隙誤差值锨推，利用機(jī)床控制系統(tǒng)中設(shè)置的系統(tǒng)參數(shù)來實(shí)現(xiàn)間隙誤差的自動(dòng)補(bǔ)償铅歼。其過程為: 實(shí)測(cè)各運(yùn)動(dòng)軸的間隙誤差值，然后通過控制面板鍵入控制單元即可换可，以后機(jī)床走刀時(shí)椎椰，首先在相應(yīng)方向( 如縱身走刀或橫向走刀) 反向走刀時(shí)，先走間隙值, 然后再走所需的數(shù)值,因而原先的間隙誤差就得以補(bǔ)償沾鳄。由于這種方法是利用一個(gè)控制程序控制所有程序中的反向走刀量慨飘，因此只要輸入有限的幾個(gè)間隙值就可以補(bǔ)償所有加工過程中的間隙誤差，此方法簡單易行译荞，對(duì)加工程序的編寫也沒有影響瓤的。

　　具體操作：反向間隙輸入框中加入前面求出的反向間隙補(bǔ)償值，再測(cè)量補(bǔ)償精度吞歼。但是此方法的控制依據(jù)是實(shí)測(cè)得的各運(yùn)動(dòng)軸的間隙誤差值圈膏，因此受測(cè)量誤差的影響。

　　其存在以下不足之處:

　　⑴由于運(yùn)動(dòng)鍵中絲杠與螺母之間的間隙值在絲杠全長呈非線性關(guān)系, 因此以一個(gè)測(cè)量值代表共綜合間隙誤差是不合理的篙骡，加上測(cè)量間隙值時(shí)存在誤差稽坤，因此這種補(bǔ)償法準(zhǔn)確度較低；

　〔絷恰⑵一般進(jìn)給鏈的綜合間隙誤差是在靜態(tài)條件下測(cè)出的土嚼，而機(jī)床實(shí)際是在動(dòng)態(tài)環(huán)境下工作的，因而靜態(tài)誤差與動(dòng)態(tài)誤差有較大差別博遵。因此這種補(bǔ)償法不能真實(shí)補(bǔ)償實(shí)際誤差缓缝；

　　⑶不能補(bǔ)償因切削力引起的誤差挣堪。

　　結(jié)束語

　　綜上所述栈眉，反向間隙誤差補(bǔ)償是數(shù)控機(jī)床保證其加工精度的重要手段。系統(tǒng)參數(shù)補(bǔ)償法不影響加工程序的編寫豁惨，易操作榛架，簡單明了箍负，在一定范圍內(nèi)具有一定的效果，但局限性較大唤鳍。加工程序補(bǔ)償法效果較好麦回，適用于開環(huán)、半閉環(huán)系統(tǒng),特別是對(duì)沒有補(bǔ)償功能的系統(tǒng)具有較大的實(shí)際作用恕刘。但這種方法缤谎，增加了零件加工編程的復(fù)雜性，對(duì)使用人員的編程技巧有較高要求褐着。

　　反向間隙值輸入數(shù)控系統(tǒng)后坷澡，數(shù)控機(jī)床在加工時(shí)會(huì)自動(dòng)補(bǔ)償此值。但隨著數(shù)控機(jī)床的長期使用含蓉，反向間隙會(huì)因運(yùn)動(dòng)副磨損而逐漸增大频敛，因此必須定期對(duì)數(shù)控機(jī)床的反向間隙值進(jìn)行測(cè)定和補(bǔ)償，從而大大減少或消除反向間隙對(duì)機(jī)床精度馅扣、工件加工精度產(chǎn)生的不良影響斟赚。

聲明：本網(wǎng)站所收集的部分公開資料來源于互聯(lián)網(wǎng)，轉(zhuǎn)載的目的在于傳遞更多信息及用于網(wǎng)絡(luò)分享差油，并不代表本站贊同其觀點(diǎn)和對(duì)其真實(shí)性負(fù)責(zé)拗军，也不構(gòu)成任何其他建議。本站部分作品是由網(wǎng)友自主投稿和發(fā)布蓄喇、編輯整理上傳发侵，對(duì)此類作品本站僅提供交流平臺(tái)，不為其版權(quán)負(fù)責(zé)选浅。如果您發(fā)現(xiàn)網(wǎng)站上所用視頻屏酌、圖片、文字如涉及作品版權(quán)問題尚技，請(qǐng)第一時(shí)間告知，我們將根據(jù)您提供的證明材料確認(rèn)版權(quán)并按國家標(biāo)準(zhǔn)支付稿酬或立即刪除內(nèi)容润沸，以保證您的權(quán)益潭耙！聯(lián)系電話：010-58612588 或 Email:editor@mmsonline.com.cn。