數(shù)控機(jī)床的步進(jìn)驅(qū)動系統(tǒng)是一個開環(huán)系統(tǒng),在此系統(tǒng)中,步進(jìn)電動機(jī)的掛機(jī)、機(jī)械傳動部分的結(jié)構(gòu)和持蛭及控制電路的完善與否,均會影響系統(tǒng)的工作精度。要提高系統(tǒng)的工作精度,應(yīng)考虎的因素主要有;改善步進(jìn)電動機(jī)的性能,減小肯距角;采用精密傳動副,減少傳動鏈中的傳動間隙等。但這些因素往往由于結(jié)構(gòu)和工藝的關(guān)系會受到一定的限制,為此,需要從控制方法上采取一些措施,彌補(bǔ)其不足。
1. 細(xì)分線路
細(xì)分線路是指把步進(jìn)電動機(jī)的一步再分得細(xì)一些。例如,十細(xì)分線路是指將原來輸入一個進(jìn)給脈沖步進(jìn)電動機(jī)走一步變?yōu)檩斎?0個脈沖才走一步,即采用十細(xì)分線路后,在進(jìn)給速度不變的情況下,可使脈沖當(dāng)量縮小到原來的1/10。
若無細(xì)分,定子繞組的電流是由零直接躍升到額定值的。采用細(xì)分后,定子繞組的電流要經(jīng)過苦干小步的變化才能達(dá)到額定值。
2. 齒隙補(bǔ)償
齒隙補(bǔ)償又稱為反向間隙補(bǔ)償。機(jī)械傳動鏈在改變轉(zhuǎn)向時,由于齒隙的存在,會引起步進(jìn)電動機(jī)空走,而工作臺無實際移動。在開環(huán)伺服系統(tǒng)中,這種齒隙誤差對于機(jī)床的加工精度有很大的影響,必須加以補(bǔ)償。
齒隙補(bǔ)償?shù)脑硎牵合葴y出齒隙的大小,設(shè)為Nd;在加工過程中,每當(dāng)檢測到工作臺的進(jìn)給方向改變時,在改變后的方向上增加nd個進(jìn)給脈沖指令,用以克服因步進(jìn)電動機(jī)的空走而造成的齒隙誤差。
3. 螺距誤差補(bǔ)償
在步進(jìn)式開環(huán)伺服驅(qū)動系統(tǒng)中,絲杠的螺距累計誤差直接影響著工作臺的位移精度,基想提高開環(huán)伺服驅(qū)動系統(tǒng)的精度,就必須予以補(bǔ)償。
通過對絲杠的螺距進(jìn)行實測, 到絲杠全程的誤差分布曲線。誤差有正有負(fù),當(dāng)誤差為正是,表明實際的移動距離在于理論的移動距離,應(yīng)該采用扣除進(jìn)給脈 沖指令的方式進(jìn)行誤差匠補(bǔ)償,使步進(jìn)電動機(jī)少走一步;當(dāng)誤差為負(fù)時,表時實際的移動距離小于理論的移動距離,應(yīng)該采取增加進(jìn)給脈沖指令的方式進(jìn)行誤差的補(bǔ)償,使步進(jìn)電動機(jī)多走一步。
具體做法如下
1安置兩個補(bǔ)償桿分別負(fù)責(zé)正誤差和負(fù)誤差的補(bǔ)償。
2.在兩個補(bǔ)償桿上,根據(jù)絲杠全程的誤差分布情況及如上所述螺距誤差的補(bǔ)償原理,設(shè)置補(bǔ)償開關(guān)或擋塊。
3.當(dāng)機(jī)床工作臺移動時,安裝在機(jī)床上的笛動開關(guān)每與的當(dāng)塊接觸一次,就發(fā)出一個誤差補(bǔ)償信號,對螺距誤差進(jìn)行補(bǔ)償,以消除螺距的累計誤差。