數控工具機間隙補償

工具機運動都是有間隙的，包括推動刀架運動的絲桿。時間長了會磨損，就會出現間隙過大，影響加工數據。間隙補償就是在指在工具機製造的時候去彌補這個間隙誤差。

基本介紹

• 中文名：數控工具機間隙補償
• 套用領域：機械加工

研究背景

伺服系統的機械傳動環節常不可避免的存在傳動間隙，嚴重影響伺服系統的性能，導致伺服系統遲滯、震盪以及精度差。因此，提高數控工具機的性能，就需要消除傳動間隙的不利影響。目前消除傳動間隙不利影響的方式除提高傳動部件的製造、安裝精度，以及施加預緊力或合理設計結構等機械消隙方法外，也可以對傳動間隙進行軟體補償。

研究重點

重點研究數控工具機上常用的半閉環直線進給伺服系統的間隙補償策略，以數控拋光機為例，在深入分析傳動環節的傳動間隙如何影響工具機運動的基礎上，提出一種控制伺服電機進行加減速運動來補償傳動間隙的方法，設計了最優間隙補償值；根據半閉環伺服系統的前向傳遞函式反推補償值的前饋控制函式，採用速度前饋控制方法，提高伺服系統對間隙補償值的回響速度；最終實現半閉環伺服系統的快速間隙補償。通過仿真分析，對比施加間隙補償前後，伺服系統的精度以及速度回響的差別，驗證了基於速度前饋控制的間隙補償策略的有效性。

間隙補償方法

1) 採用前饋控制方法，提高了伺服系統的回響速度，間隙補償值可無延時、無差別復現到伺服系統的輸出端，保證快速的補償傳動間隙，利於提高工具機的回響速度。

2) 該間隙補償方法同時施加了位置補償與速度補償，提高間隙補償速度的同時又保證間隙補償值完全等於實際值，提高了數控拋光機的精度，從而保證了葉片的拋光質量。

3) 採用前饋控制方法，可以將設計的伺服電機間隙補償運動過程直接作為間隙補償值，只需要簡單的計算即可獲得補償值，而且補償值形式簡單，易於施加。

4)設計前饋控制函式的過程中，沒有針對某一具體系統，而且速度前饋控制函式可化簡為典型環節的簡單組合。