驱动优化指南 191211333
doc 一.驱动优化的必要性: 数控系统的主要功能是把编制的NC 程序转变成相应的轴的机械位移,在轴位移的过程中,好的动态特性和稳定性是驱动稳定高效运行的关键
特别在模具的高速加工中,要求系统有良好的动态和静态特性
一般在机床调试时系统会给定一组相应轴的默认参数,但这些参数一般是为了保证系统正常运行的比较保守参数,驱动优化的目的是在现有的基础上尽可能提高系统的动态性
二.驱动轴的结构: 机床的结构如下图 根据上图的机械结构可以看出来,实际的机床运动链是电机根据系统的运动指令位移相应的角度,电机的旋转运动经过连轴节转递到丝杠,丝杠又通过和工作台连接在一起的丝母把旋转运动转变成工作台的直线运动
下图是轴的给定值和实际值的曲线图,从图可以看出来,给定值和实际值之间有一个差值,这个差值是因为系统的惯性和连接元件中的弹性变形引起的,这个差值就是系统的动态误差的主要组成部分
影响系统的动态特性主要有以下几个方面: 直线移动部分的质量,比如工作台和工件的大小
旋转移动部分的惯性
摩擦力,主要有工作台导轨之间,丝杠和丝母之间的摩擦力
这些东西在机床设计以后就定下来了,所以大型机床的动态特性很难和中小型的机床比,同时机床的润滑情况也会影像系统的动态特性
除了这些外,连接元件中的弹性变形也是影响系统动态性能的关键因素,比如连轴节等,一般说来,系统的刚性越好,系统的动态特性就越好,所以在优化之前先尽量在机械方面提高系统的刚性,比如检查去联轴节的连接,丝杠的间隙等
下面是机床结构的简化图
M Table Nut Ballscrew Encoder Position [mm] Time [s] 100 10 setpoint position value actual position value position deviation Position