一种数控机床坐标轴反向间隙补偿系统的制作方法

本发明涉及机械系统设计
技术领域：
，特别是涉及一种数控机床坐标轴反向间隙补偿系统。
背景技术：
：我们常用传动链的“反向间隙”来解释、描述机床正、反向运动时产生“死区”的原因和数值。事实上这个“死区”不仅仅是由反向间隙所引起。从一个典型的机床轴结构来看，伺服电动机经弹性联轴节、滚动丝杠、固定于工作台的滚珠丝杠螺母座来驱动工作台。其中影响工作台运动的因素很多，最直观的如丝杠轴承的安装间隙、丝杠副的间隙、丝杠及传动链的弹性变形、工作台运动的低速爬行等等诸多原因，都会影响工作台在高、低速运动时的静态/动态响应。技术实现要素：本发明的目的就是为了克服上述现有技术的缺陷，设计了一种数控机床坐标轴反向间隙补偿系统。本发明所要求解决的技术问题可以通过以下技术方案来实现：一种数控机床坐标轴反向间隙补偿系统，机械结构部分包括丝杆、丝杆螺母、工作台、小带轮、皮带、大带轮、电机，所述丝杆左侧安装有所述大带轮，所述大带轮通过所述皮带与所述小带轮连接传动，所述小带轮固定在所述电机轴的右端，所述丝杆螺母与所述丝杆旋合连接传动，所述工作台固定在所述丝杆螺母的顶部，启动电机即可通过上述传动实现所述工作台的进给运动。下表为工作台运动速度、运动方向发生变化时反向间隙的变化。g01到g01g00到g00g00到g01g01到g00同向00±l±(-)l反向±l±l′±(l′+l)±(l′+l)低速进给运动时的反向间隙值为l，快速运动时为l′。所述工作台做低速运动，不易发生过冲超程，反向间隙值为l。高速运动时，所述工作台速度高，容易发生过冲超程，此时，测得的反向间隙值为l′。一般l大于l′，即低速的反向间隙值大于高速反向间隙值。所述数控机床坐标轴反向间隙补偿系统采用fanuc0i系统提供的快速运动g00和低速切削进给运动g01的两种反向间隙补偿值，根据进给方式的不同，由该数控系统自动选择使用不同的补偿值。所述数控机床坐标轴反向间隙补偿系统将g01低速进给运动测得的反向间隙值l输入参数n0.1851，将g00测得的反向间隙值l′输入参数no.1852。当no.1800的第四位rbk＝0时，不执行分别指定的反向间隙补偿：当rbk＝1时，执行分别指定的反向间隙补偿。所述数控机床坐标轴反向间隙补偿系统g02，g03与g01使用相同的补偿值。由于采用了以上技术方案，本发明具有如下优点：采用上述设计的数控机床坐标轴反向间隙补偿系统，克服了一般数控系统只有单一的反向间隙补偿值可供使用，兼顾了高/低速的运动精度，除了在机械上做得更好以外，在进行g00运动时，测得反向间隙值后，作为补偿值输入进行适当调整，以求得激光测试定位精度和切削标准试件精度间的平衡。附图说明图1为本发明结构示意图；图2为本发明低速进给时反向间隙示意图图3为本发明快速进给时反向间隙示意图图中各组件和附图标记分别为：1、丝杆；2、丝杆螺母；3、工作台；4、小带轮；5、皮带；6、大带轮；7、电机。具体实施方式为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。一种数控机床坐标轴反向间隙补偿系统，其机械结构部分包括丝杆1、丝杆螺母2、工作台3、小带轮4、皮带5、大带轮6、电机7，丝杆1左侧安装有大带轮6，大带轮6通过皮带5与小带轮4连接传动，小带轮4固定在电机7轴的右端，丝杆螺母2与丝杆1旋合连接传动，工作台3固定在丝杆螺母2的顶部，启动电机7即可通过上述传动实现工作台3的进给运动。低速运动时工作台3运动速度较低，不易发生过冲超程，反向间隙值为l，如图示2。高速运动时，工作台速度较高，容易发生过冲超程，此时，测得的反向间隙值为l′，如图3。一般l大于l′，即低速的反向间隙值大于高速反向间隙值。采用fanuc0i系统提供的快速运动g00和低速切削进给运动g01的两种反向间隙补偿值，根据进给方式的不同，由该数控系统自动选择使用不同的补偿值，完成较高精度的加工。下表列出工作台运动速度、运动方向发生变化时反向间隙的变化。低速进给运动时的反向间隙值为l，快速运动时为l′。快速运动(g00)和低速运动(g01)反向间隙变化情况g01到g01g00到g00g00到g01g01到g00同向00±l±(-)l反向±l±l′±(l′+l)±(l′+l)将g01切削进给运动(g01的测试速度可根据常用的切削进给速度及机床特性来决定，一般可试用f＝100mm/min)测得的反向间隙值l输入参数n0.1851，将g00测得的反向间隙值l′输入参数no.1852。当no.1800的第四位rbk＝0时，不执行分别指定的反向间隙补偿：当rbk＝1时，执行分别指定的反向间隙补偿。g02，g03，jog与g01使用相同的补偿值。本发明所公开的数控机床坐标轴反向间隙补偿系统，克服了一般数控系统只有单一的反向间隙补偿值可供使用，兼顾了高/低速的运动精度，除了在机械上做得更好以外，在进行g00运动时，测得反向间隙值后，作为补偿值输入进行适当调整，以求得激光测试定位精度和切削标准试件精度间的平衡。以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。当前第1页12