調整、改進相應坐標軸傳動鏈絲杠與螺母間的反向間隙、齒輪傳動的側隙等,在伺服進給系統(tǒng)中并不是不允許存在的。為了保證絲杠和螺母之間、主動齒輪與從動齒輪之間的靈活傳動,在機械安裝時,必須留有一定的間隙。但間隙過大卻是不允許的。因為過大的間隙將嚴重影響機床加工精度,因此一般數(shù)控機床進給系統(tǒng)所采用的滾珠絲杠螺母副與齒輪副都必須有可靠的間隙調整機構,以確保反向間隙與齒側間隙控制在軟件可合理補償?shù)姆秶詢取K栽诟淖冏鴺溯S矢動量補償值無法奏效的情況下,調整機械軸向間隙、改進相應坐標軸傳動鏈、縮短傳動路線成為*終改善兩半圓錯位誤差的有效方法。
工件輪廓呈斜橢圓的誤差原因分析與調試方法(b)所示的試件輪廓與坐標軸成45°斜橢圓,即坐標軸45°方向試件直徑不相等,這主要是由機床參數(shù)中的位置環(huán)比例增益值設置不當引起的。體現(xiàn)在兩坐標軸實際的系統(tǒng)誤差不一致,造成坐標軸運動在45°斜線上跟隨誤差不等,這樣機床在加工圓時,精度就比較差。當然,在控制系統(tǒng)中將兩坐標軸位置環(huán)比例增益設置成完全一樣是很容易做到的。但是,由于機械部分結構、裝配質量和負載情況等外界因素不同,也會造成實際系統(tǒng)增益的差異,使兩坐標軸的運動品質不同。此時,應重新調整位置環(huán)比例增益參數(shù),使得機床坐標軸在45°斜線插補時兩根軸的跟隨誤差相等。一般地,在X-Y平面,應先編制45°斜線插補程序,并往復執(zhí)行之。用示波器觀察X軸和Y軸旋轉編碼器(或測速發(fā)電機)的輸出波形,一邊修改位置環(huán)比例增益參數(shù)值,一邊檢查波形,應無超調現(xiàn)象發(fā)生(一旦出現(xiàn)超調,應減小增益參數(shù)值),增益值調整合格后,上述誤差現(xiàn)象應有明顯改善。
位置環(huán)比例增益參數(shù)的設置是根據機械慣量的大小和該坐標軸所需要的伺服剛性大小來選擇的,設置值越大,增益越高,剛性也越高,在相同速度下,動態(tài)響應性越好,位置動態(tài)誤差越小。但系統(tǒng)快速響應性與穩(wěn)定性是一對矛盾,當系統(tǒng)調到一定快速響應(臨界點)后再增大增益時,會造成位置控制不穩(wěn)定的震蕩現(xiàn)象。所以,增益值應根據機床的固有性能,首先考慮位置準確性和系統(tǒng)穩(wěn)定性,在不造成位置超調的前提下,盡可能選擇較大的增益值,提高快速響應性。值得注意的是,在使用示波器測量編碼器輸出波形時,應該使用隔離變壓器給示波器供電,盡量避免外界電場對數(shù)控系統(tǒng)的干擾和電壓壓降對系統(tǒng)電氣元器件的損壞。輪廓表面有鋸齒形條紋的誤差原因分析與調試方法(c)所示的試件輪廓表面有鋸齒形條紋,造成這一現(xiàn)象的原因一般是由于兩軸聯(lián)動時,其中一軸的進給速度控制回路和位置控制回路未調整好,使進給速度不均勻或機械負載不均勻、低速爬行、位置反饋元件傳動不均勻等原因造成的。