4.3撓度補償
4.3.1撓度誤差補償原理
在鏜削加工中心由于滑枕的撓度變形使得主軸在z軸方向產生同樣大小的撓 度誤差。為了補償Y軸(基準軸)方向上由于鏜軸部件重量而產生的撓度,Z軸(補 償軸)的絕對位置必須被修正,因此撓度補償實際上是一種“軸間補償”方式[5()]。
4.3.2補償表中各參數的設定
撓度補償是一種軸間補償,可以借助于UMAC提供的一維位置補償功能來實 現。UMAC的補償功能是通過對補償軸建立一個補償表來實現的。每個電機只能 擁有一個屬于它的補償表,但是它可以作為多個電機的源或目標[4()]。所以在建立 新的補償表之前要把之前建立的表刪除。
1. 補償點數的確定。如果需要對源電機的n個點進行補償,在建立補償表時 要建立n+1個,將最后一個補償點的修正值設為0,保證了補償后的原點和補償前 的位置不變。
2. 補償長度的確定,補償長度是以源電機編碼計數表示的表的范圍。將補償 長度轉化成脈沖數,其數值必須為整數,單位為cts。加工中心中電機編碼器發8192 個脈沖,電機旋轉1圈,假設螺距為5mm,降速齒輪比為1。從而可計算出每毫 米對應的脈沖數為1638。
3. 補償值的設定,是將誤差值轉化成目標電機計數單位的1/16,單位是1/16 脈沖數(即l/16cts)。轉換后的補償值必須為整數,作為補償表的入口值。如果補 償值為負,補償軸將沿正方向移動;反之亦然。在鏜床中,主軸會產生向下的撓度 誤差,所以補償軸應該向上移動,誤差才能得到補償,所以補償值為負。補償值 之間用空格或回車符隔開。
4. 誤差補償表只有在151設置為1,補償表才被激活,151為0補償表在運動 程序中不起作用[4()]。
4.3.3補償表的補償過程
撓度補償是在伺服環(伺服周期)內被執行的,從而獲得最大的響應速度[8],能 夠實時的進行撓度補償,其補償流程圖如圖4.4所示。
補償的過程:通過測量儀器或仿真得到的主軸撓度誤差,將誤差值作為補償 表的補償值,建立補償表,并將補償表激活,把建立的補償表下載到UMAC。數 控系統執行運動程序時,當源電機有位置改變時,UMAC會調用補償表,在補償 表中尋找該位置入口值,當源電機的位置在補償表的的入口值時,UMAC會將修 正值作為額外的設定值送給目標電機,使目標電機移動一個補償量的位移;當在 補償表的兩個入口值之間,UMAC則會在兩個入口之間通過線性插補計算該位 置的修正值;如果源電機的位置處于補償范圍之外,在計算校正值之前源電機位 置會被“翻轉”到該范圍之內[51]。
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