经济型数控冲床定位误差补偿技术

　　为了满足日益增长的食品、饮料、化工产品包装的需要，我们研制了JK-20型经济型数控冲床，解决了轻工行业中利用普通冲床进行板料冲压加工生产率低、耗材多、易发生工

　　伤事故等问题。但当在该数控冲床上冲压印花板料时，要求印花位于冲裁件中心，这样对该数控冲床的定位精度提出了较高的要求。为了解决该经济型开环数控冲床定位精度低的问题，我们分析了其定位误差产生的原因，根据冲压加工工艺特点，预先对其工作台的定位误差进行动态测定，利用软件进行定位误差补偿，提高其加工精度。 

　　定位误差产生的原因

　　由功率步进电机通过丝杠驱动的工作台产生的定位误差主要有：

　　（1）由丝杠驱动引起的工作台x、y坐标方向全程分布随位移非线性变化的误差。这一误差在一定时间内具有相对的稳定性，但随着系统投入使用的时间增长、传动副的磨损等还会发生变化。

　　（2）由丝杠产生的反向间隙误差；

　　（3）由x、y轴导轨不垂直产生的误差；

　　（4）由功率步进电机失步、过冲产生的误差。引起步进电机失步和过冲的原因为：过载，起、停过程中的升降速运动不合适，静态锁定电流值小。当选择步进电机时，使系统的负载力矩不超过步进电机的矩频特性线，并留有一定余量，同时选择适当的升、降频规律和曲线与静态锁定电流，这样步进电机很少出现失步和过冲现象。因此我们只对前三项定位误差进行分析并加以补偿。 

　　非线性位移误差补偿

　　由丝杠驱动引起的工作台x、y坐标方向全程分布的非线性位移误差在一定时间内是一常值误差，因此工作台安装调整好后，预先对工作台定位误差进行动态测量和处理。测量可采用感应同步器及数显装置或激光测量装置等。在加工中可根据预先测量的定位误差进行误差补偿。

　　由于其非线性位移误差曲线基本不变性，因此我们可根据预先测量的定位误差，按一定精度在x轴上取一系列离散点，根据离散点的误差将其补偿值（以脉冲当量为单位）建立成表格，存入计算机内存。如某点的误差为2.1个脉冲当量，我们可取补偿值为2个脉冲当量（补偿脉冲当量取误差的整数倍，即将误差值（以脉冲当量计）四舍五入取其整数）。即工作台移动到该点时，控制脉冲减少2个脉冲。这样理论上可将工作台精度控制在0.5个脉冲当量内。

　　根据以上补偿原理可对工作台位移逐点比较补偿，但当逐点比较补偿时，要占用微机的大量存取空间，还要有足够的运算速度，这样对由单片机开发的系统在实际应用中有一定困难。考虑到冲床冲压加工是点位控制的特点，只需要对工件定位点（冲压点）进行补偿。基于此冲压加工特点，给微机软件补偿定位误差带来了很大的方便。

　　当工作台在x方向送料时，假设起始点从绝对原点开始，在x1，x2，…，xk，xk＋1，…冲压加工，当冲压x1点时，微机应发出的理论脉冲数为： Lx1＝X1／δ 式中δ——脉冲当量。

　　此定位误差补偿方法用在我们开发的两台数控冲床上，该数控冲床步进电机脉冲当量为1/15mm，当冲压75mm的印花圆盒和60mm的印花圆盒盖时，每分钟冲压180次，其定位精度达到±0.10mm，满足了生产厂家的技术指标。

　　此定位误差补偿方法简单可靠，容易用软件编程实现，在不增加任何硬件的基础上，可在一定程度上提高数控冲床的定位精度。当系统投入使用一定时间后，可重新对其工作台定位误差动态测量，修正表格，消除传动件磨损引起的定位误差的变化。

声明：本网站所收集的部分公开资料来源于互联网，转载的目的在于传递更多信息及用于网络分享，并不代表本站赞同其观点和对其真实性负责，也不构成任何其他建议。本站部分作品是由网友自主投稿和发布、编辑整理上传，对此类作品本站仅提供交流平台，不为其版权负责。如果您发现网站上所用视频、图片、文字如涉及作品版权问题，请第一时间告知，我们将根据您提供的证明材料确认版权并按国家标准支付稿酬或立即删除内容，以保证您的权益！联系电话：010-58612588 或 Email:editor@mmsonline.com.cn。