為了滿足日益增長的食品杯岩、飲料松奖、化工產(chǎn)品包裝的需要,我們研制了JK-20型經(jīng)濟型數(shù)控沖床荐多,解決了輕工行業(yè)中利用普通沖床進行板料沖壓加工生產(chǎn)率低纪尊、耗材多、易發(fā)生工
傷事故等問題碉考。但當(dāng)在該數(shù)控沖床上沖壓印花板料時挺身,要求印花位于沖裁件中心,這樣對該數(shù)控沖床的定位精度提出了較高的要求章钾。為了解決該經(jīng)濟型開環(huán)數(shù)控沖床定位精度低的問題,我們分析了其定位誤差產(chǎn)生的原因嫩痰,根據(jù)沖壓加工工藝特點窍箍,預(yù)先對其工作臺的定位誤差進行動態(tài)測定丽旅,利用軟件進行定位誤差補償,提高其加工精度丰倾。
定位誤差產(chǎn)生的原因
由功率步進電機通過絲杠驅(qū)動的工作臺產(chǎn)生的定位誤差主要有:
(1)由絲杠驅(qū)動引起的工作臺x齿雕、y坐標方向全程分布隨位移非線性變化的誤差。這一誤差在一定時間內(nèi)具有相對的穩(wěn)定性寓鳄,但隨著系統(tǒng)投入使用的時間增長晋挑、傳動副的磨損等還會發(fā)生變化。
≈勐场(2)由絲杠產(chǎn)生的反向間隙誤差串锁;
(3)由x钾埂、y軸導(dǎo)軌不垂直產(chǎn)生的誤差;
〔獭(4)由功率步進電機失步、過沖產(chǎn)生的誤差故源。引起步進電機失步和過沖的原因為:過載,起绳军、停過程中的升降速運動不合適门驾,靜態(tài)鎖定電流值小射赛。當(dāng)選擇步進電機時奶是,使系統(tǒng)的負載力矩不超過步進電機的矩頻特性線,并留有一定余量玻温,同時選擇適當(dāng)?shù)纳⒔殿l規(guī)律和曲線與靜態(tài)鎖定電流悲碰,這樣步進電機很少出現(xiàn)失步和過沖現(xiàn)象本洁。因此我們只對前三項定位誤差進行分析并加以補償搔片。
非線性位移誤差補償
由絲杠驅(qū)動引起的工作臺x煞松、y坐標方向全程分布的非線性位移誤差在一定時間內(nèi)是一常值誤差备则,因此工作臺安裝調(diào)整好后城也,預(yù)先對工作臺定位誤差進行動態(tài)測量和處理。測量可采用感應(yīng)同步器及數(shù)顯裝置或激光測量裝置等钦睡。在加工中可根據(jù)預(yù)先測量的定位誤差進行誤差補償荞怒。
由于其非線性位移誤差曲線基本不變性秧秉,因此我們可根據(jù)預(yù)先測量的定位誤差,按一定精度在x軸上取一系列離散點荧嵌,根據(jù)離散點的誤差將其補償值(以脈沖當(dāng)量為單位)建立成表格砾淌,存入計算機內(nèi)存汪厨。如某點的誤差為2.1個脈沖當(dāng)量,我們可取補償值為2個脈沖當(dāng)量(補償脈沖當(dāng)量取誤差的整數(shù)倍狐怯,即將誤差值(以脈沖當(dāng)量計)四舍五入取其整數(shù))贪犁。即工作臺移動到該點時,控制脈沖減少2個脈沖奴万。這樣理論上可將工作臺精度控制在0.5個脈沖當(dāng)量內(nèi)个荔。
根據(jù)以上補償原理可對工作臺位移逐點比較補償返工,但當(dāng)逐點比較補償時,要占用微機的大量存取空間烦租,還要有足夠的運算速度除盏,這樣對由單片機開發(fā)的系統(tǒng)在實際應(yīng)用中有一定困難∏宰#考慮到?jīng)_床沖壓加工是點位控制的特點踱侣,只需要對工件定位點(沖壓點)進行補償÷站洌基于此沖壓加工特點探膊,給微機軟件補償定位誤差帶來了很大的方便。
當(dāng)工作臺在x方向送料時待榔,假設(shè)起始點從絕對原點開始逞壁,在x1,x2究抓,…侄侨,xk,xk+1肚微,…沖壓加工气凫,當(dāng)沖壓x1點時,微機應(yīng)發(fā)出的理論脈沖數(shù)為: Lx1=X1/δ 式中δ——脈沖當(dāng)量市协。
此定位誤差補償方法用在我們開發(fā)的兩臺數(shù)控沖床上瞬芒,該數(shù)控沖床步進電機脈沖當(dāng)量為1/15mm接吠,當(dāng)沖壓75mm的印花圓盒和60mm的印花圓盒蓋時缕圣,每分鐘沖壓180次,其定位精度達到±0.10mm乔遮,滿足了生產(chǎn)廠家的技術(shù)指標蹋肮。
此定位誤差補償方法簡單可靠坯辩,容易用軟件編程實現(xiàn)濒翻,在不增加任何硬件的基礎(chǔ)上啦膜,可在一定程度上提高數(shù)控沖床的定位精度僧家。當(dāng)系統(tǒng)投入使用一定時間后雀摘,可重新對其工作臺定位誤差動態(tài)測量,修正表格侦演,消除傳動件磨損引起的定位誤差的變化编喊。
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