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位置環(huán)增益對機(jī)床加工精度的影響 1
日期：2011年02月28 來源：沈陽機(jī)床 關(guān)鍵字：數(shù)控機(jī)床
對于輪廓加工系統(tǒng)，要求精確、實(shí)時地同時控制多個坐標(biāo)軸的位置與速度，但由于存在著位置跟隨誤差A(yù)D，可能會影響多坐標(biāo)軸運(yùn)動合成軌跡的精確性，產(chǎn)生輪廓誤差。
(1)直線加工當(dāng)進(jìn)行蓋、r兩軸聯(lián)動加工直線時。
K，-Y軸開環(huán)增益；
AK-兩軸開環(huán)增益差，AK= IKx -Kyl；
AK/K-系統(tǒng)增益失配量。
1)當(dāng)Kx=Kr時，AK =O，￡=0；說明當(dāng)兩軸開環(huán)增益相等時，跟隨誤差A(yù)Dx、ADv對輪廓精度無影響。
2)當(dāng)sin2a=O，即a:O�；�90。時，e=O,說明當(dāng)沿著X或y軸運(yùn)動時，不存在輪廓誤差。
3)當(dāng)兩軸增益不一致，且不沿X軸或y軸運(yùn)動，但K、Kr為常數(shù)時，X、AK為常數(shù)，則s為常數(shù)，也就是說，直線的輪廓形狀無誤差，但存在位置偏差。
4)當(dāng)兩軸增益不一致，且不沿蓋或r軸運(yùn)動，Kx、Ky不是常數(shù)時，則s不是常數(shù)，也就是說，將產(chǎn)生輪廓形狀誤差，即加工出的輪廓不是直線；當(dāng)加工45。直線時，輪廓誤差e最大。
5)在實(shí)際機(jī)床上，很難保證K與Ky完全相等，但只要Kx與Ky足夠大，所產(chǎn)生的輪廓誤差就很小。因此使兩軸位置增益匹配并盡可能提高它們是很有必要的。
6)輪廓誤差與進(jìn)給速度成正比。
(2)圓弧加工當(dāng)進(jìn)行置、y兩軸聯(lián)動加工圓弧時。
圓弧的半徑為R，加工速度為，，F(xiàn)x. Fr為X軸和y軸的運(yùn)動速度。數(shù)控機(jī)床某一時刻指令位置在尸點(diǎn)，由于兩軸存在位置跟隨誤差A(yù)Dx、ADv，實(shí)際位置在尸’點(diǎn)，輪廓誤差可用加工圓孤的半徑變動量AR描述。
由此可見，當(dāng)兩軸增益匹配時，所加工出的實(shí)際輪廓仍為圓弧，AR為一恒定值，其大小與進(jìn)給速度的平方成正比，與位置增益的平方成反比，與圓弧半徑成反比。所以當(dāng)加工精度要求較高時，可在編程時修正圓弧的半徑值。另外，提高位置增益對減小圓弧加工誤差也是很重要的。
2)當(dāng)Kx #Ky時，不僅產(chǎn)生尺寸誤差，而且產(chǎn)生形狀誤差�？梢宰C明：當(dāng)‘=aKy（口為常數(shù)）時，圓弧插補(bǔ)所形成的形狀為橢圓（長軸與石軸成45。夾角）。數(shù)控機(jī)床當(dāng)Kx與Kv無確定關(guān)系時，圓弧插補(bǔ)所形成的形狀為無規(guī)則的形狀。
總結(jié)以上的分析可知：在條件一定的情況下，輪廓誤差A(yù)R與系統(tǒng)平均開環(huán)增益置的平方成反比，與進(jìn)給速度，的平方成正比，因此，數(shù)控機(jī)床提高K或降低，可大大提高輪廓加工精度；輪廓誤差A(yù)R與加工圓弧的半徑R成反比，因此，在小圓弧加工時，要保證加工精度，進(jìn)給速度F就不能太高。
對于數(shù)控機(jī)床的各個坐標(biāo)軸，其伺服系統(tǒng)的增益均稍有差別，在進(jìn)行輪廓加工時會產(chǎn)生輪廓誤差，因此，數(shù)控機(jī)床在加工前應(yīng)先調(diào)整好各軸的位置環(huán)增益疋，使它們的開環(huán)增益置盡量接近。
r”榻角加T教粹機(jī)床在進(jìn)行加工時，在兩個輪廓（直線或圓�。┑慕唤犹帟a(chǎn)生誤差，此誤差稱為拐角輪廓誤差。
刀具沿著兩個正交坐標(biāo)軸的方向運(yùn)動，加工拐角為直角的零件，當(dāng)工軸的位置指令到達(dá)后，y軸立即從零速加速至指定速度。但是由于X軸指令位置與實(shí)際位置之間有AD，= F/K的滯后量，所以當(dāng)y軸開始運(yùn)動時，x軸尚在囂點(diǎn)，從而形成了拐角誤差。
當(dāng)位置增益較低時，加工外拐角則會切去一個小圓��；加工內(nèi)拐角則會出現(xiàn)欠切削。數(shù)控機(jī)床當(dāng)位置增益過高時，加工外拐角則會在拐角處留下鼓包；加工內(nèi)拐角則會出現(xiàn)過切削。
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