数控机床闭环进给系统稳态误差研究.pdf

年 月 机床与液压 第 卷 第 期 数控机床闭环进给系统的稳态误差研究 卢万强 罗忠良 四川省装备制造业产业集群技术创新中心 四川德阳 四川工程职业技术学院 四川德阳 摘要 进给系统的稳态误差控制是保证数控机床平稳运行和加工合格产品的关键技术问题 通过建立闭环进给传动系 统的数学模型 并结合时域分析法推导出稳态误差及影响因子 提出了减小闭环系统稳态误差的具体优化措施 提高了数 控机床进给系统运动平稳性 有效地减少了定位误差 关键词 定位精度 运动平稳性 稳态误差 闭环进给系统 数控机床 中图分类号 文献标志码 文章编号 前言 制 伺服驱动装置 机械传动和执行部件 以及位置 数控机床作为一种高精度的加工设备 其控制 检测装置等 其结构件图如图 系统的稳定性和稳态误差是影响加工精度的重要技 术指标 稳态误差主要受到系统结构 输入控制量 和扰动量 输入信号形式等的影响 但稳态输出不 可能在任何情况下都与输入保持一致 也不可能在 扰动作用下快速 准确地恢复原来的平衡状态 此 外 数控机床结构上存在的间隙 摩擦 切削力 阻 尼 弹性变形等因素 也会造成附加的稳态误差 闭 图 数控机床闭环进给系统结构图 环进给系统是目前使用最广泛的数控机床进给控制 从上图可知 数控机床闭环进给传动系统的动 方式 如何尽量减小闭环进给系统的稳态误差 或 态特性有两个方面 与输入指令有关的特性 即执行 者使稳态误差在允许的范围之内 对数控机床的正 部件跟随位置指令的特性 这就是执行部件的定位 常使用有非常重要的现实意义 精度或直线与轮廓进给的精度 此外 执行部件由于 闭环进给系统的数学模型 切削力和干扰负载 导轨及传动件的固体摩擦力 数控机床数控系统发出的进给位移和速度指令 以及各传动部件与导轨的阻尼力等 统称为干扰负 经转换和功率放大后 通过伺服驱动装置驱动执行 载 等因