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位置環增益對機床加工精度的影響 1
日期：2011年02月28 來源：沈陽機床 關鍵字：數控機床
對于輪廓加工系統，要求精確、實時地同時控制多個坐標軸的位置與速度，但由于存在著位置跟隨誤差AD，可能會影響多坐標軸運動合成軌跡的精確性，產生輪廓誤差。
(1)直線加工當進行蓋、r兩軸聯動加工直線時。
K，-Y軸開環增益；
AK-兩軸開環增益差，AK= IKx -Kyl；
AK/K-系統增益失配量。
1)當Kx=Kr時，AK =O，￡=0；說明當兩軸開環增益相等時，跟隨誤差ADx、ADv對輪廓精度無影響。
2)當sin2a=O，即a:O。或90。時，e=O,說明當沿著X或y軸運動時，不存在輪廓誤差。
3)當兩軸增益不一致，且不沿X軸或y軸運動，但K、Kr為常數時，X、AK為常數，則s為常數，也就是說，直線的輪廓形狀無誤差，但存在位置偏差。
4)當兩軸增益不一致，且不沿蓋或r軸運動，Kx、Ky不是常數時，則s不是常數，也就是說，將產生輪廓形狀誤差，即加工出的輪廓不是直線；當加工45。直線時，輪廓誤差e最大。
5)在實際機床上，很難保證K與Ky完全相等，但只要Kx與Ky足夠大，所產生的輪廓誤差就很小。因此使兩軸位置增益匹配并盡可能提高它們是很有必要的。
6)輪廓誤差與進給速度成正比。
(2)圓弧加工當進行置、y兩軸聯動加工圓弧時。
圓弧的半徑為R，加工速度為，，Fx. Fr為X軸和y軸的運動速度。數控機床某一時刻指令位置在尸點，由于兩軸存在位置跟隨誤差ADx、ADv，實際位置在尸’點，輪廓誤差可用加工圓孤的半徑變動量AR描述。
由此可見，當兩軸增益匹配時，所加工出的實際輪廓仍為圓弧，AR為一恒定值，其大小與進給速度的平方成正比，與位置增益的平方成反比，與圓弧半徑成反比。所以當加工精度要求較高時，可在編程時修正圓弧的半徑值。另外，提高位置增益對減小圓弧加工誤差也是很重要的。
2)當Kx #Ky時，不僅產生尺寸誤差，而且產生形狀誤差。可以證明：當‘=aKy（口為常數）時，圓弧插補所形成的形狀為橢圓（長軸與石軸成45。夾角）。數控機床當Kx與Kv無確定關系時，圓弧插補所形成的形狀為無規則的形狀。
總結以上的分析可知：在條件一定的情況下，輪廓誤差AR與系統平均開環增益置的平方成反比，與進給速度，的平方成正比，因此，數控機床提高K或降低，可大大提高輪廓加工精度；輪廓誤差AR與加工圓弧的半徑R成反比，因此，在小圓弧加工時，要保證加工精度，進給速度F就不能太高。
對于數控機床的各個坐標軸，其伺服系統的增益均稍有差別，在進行輪廓加工時會產生輪廓誤差，因此，數控機床在加工前應先調整好各軸的位置環增益疋，使它們的開環增益置盡量接近。
r”榻角加T教粹機床在進行加工時，在兩個輪廓（直線或圓弧）的交接處會產生誤差，此誤差稱為拐角輪廓誤差。
刀具沿著兩個正交坐標軸的方向運動，加工拐角為直角的零件，當工軸的位置指令到達后，y軸立即從零速加速至指定速度。但是由于X軸指令位置與實際位置之間有AD，= F/K的滯后量，所以當y軸開始運動時，x軸尚在囂點，從而形成了拐角誤差。
當位置增益較低時，加工外拐角則會切去一個小圓弧；加工內拐角則會出現欠切削。數控機床當位置增益過高時，加工外拐角則會在拐角處留下鼓包；加工內拐角則會出現過切削。
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位置環增益對機床加工精度的影響2
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