反向间隙的补偿
反向间隙补偿原理

反向间隙补偿原理
反向间隙补偿原理是一种控制系统中用于消除机械系统中的间隙的方法。
在机械系统中,由于传动元件、连接件等物理因素,会导致输出信号和输入信号之间存在一个间隙,也就是输出信号不会立即响应输入信号的变化。
反向间隙补偿原理的基本思想是通过提前预测、测量或估计间隙的大小,并在系统控制中加以补偿,以消除间隙对系统响应速度和精度的影响。
具体实施反向间隙补偿原理的方法有很多种,常见的包括:
1. 轴向预压法:在传动系统中加入一个压力元件,使被驱动元件与驱动元件之间产生轴向预压,从而减小间隙。
2. 空间电压补偿法:通过在间隙处加入一定的电压,使驱动元件和被驱动元件之间产生一定的电场力,从而补偿间隙。
3. 整体补偿法:通过预测或测量间隙的大小,并根据间隙的特性进行动态补偿,使系统输出信号能够准确地跟随输入信号的变化。
反向间隙补偿原理可以应用于各种机械系统,如机器人、航空器、汽车等,以提高系统的响应速度和精度。
在实际应用中,选择合适的反向间隙补偿方法和参数设置非常重要,需要考虑系统的动态性能、稳定性和可靠性等因素。
反向间隙的测定及补偿 电子教材

反向间隙的测定及补偿任务内容反向间隙值的测定反向间隙的补偿在数控机床上,由于各坐标轴进给传动链上驱动部位(如伺服电动机) 的反向死区、各机械运动传动副的反向间隙等误差的存在,造成各坐标轴在由正向运动转为反向运动时形成反向偏差,通常称为反向间隙或失动量。
对于采用半闭环伺服系统的数控机床,反向间隙的存在会影响到机床的定位精度和重复定位精度,从而影响产品的加工精度。
若反向间隙太大,经常在加工中出现圆不够圆,方不够方的废品零件。
而FANUC半闭环数控则有相应的系统参数可实现较高精度的反向间隙补偿。
即可实现切削进给和快速进给两种加工模式下的反向间隙补偿功能,从而可以提高轮廓加工和定位加工的精度。
一、反向间隙值的测定在半闭环系统中,系统接收的实际值来自于电机编码器,轴在反向运行时指令值和实际值之间会相差一个反向间隙值,这个值就是反向间隙误差值。
在全闭环系统中,系统接收的实际值来自于光栅尺,实际值中已包含反向间隙,故不存在反向间隙误差。
反向间隙补偿在坐标轴处于任何方式时均有效。
当系统进行了双向螺距补偿时,双向螺距补偿的值已经包含了反向间隙,此时不需设置反向间隙的补偿值。
按以下步骤为例,说明测量切削进给方式下离机床参考点100mm 位置处的间隙量。
(1) 机床回参考点。
(2) 运行程序:G01X100F350;使机床以切削进给速度移动到测量点。
安装千分表,将刻度对0,此时机床状态如图1所示。
图 1 设定机床测量点的位置示意图(3) 运行程序:G01X 200F350,使机床以切削进给沿相同方向移动。
此时机床状态如图2所示。
图 2 机床沿X 轴正向移动100mm 后的位置示意图。
伺服驱动器中反向间隙补偿-概述说明以及解释

伺服驱动器中反向间隙补偿-概述说明以及解释1.引言1.1 概述在伺服驱动器系统中,反向间隙补偿是一项重要的技术,用于解决机械传动系统中的间隙问题。
间隙是指在传动过程中,由于零部件的制造精度、磨损、弹性变形等因素所引起的一种机械性松弛现象。
这种间隙会导致反向移动时产生一定的误差和不稳定性,特别是对于伺服驱动器系统这样对精度要求极高的应用而言,反向间隙的存在会严重影响系统的性能和控制效果。
为了解决这一问题,反向间隙补偿技术应运而生。
它利用伺服控制器内部的编码器反馈信号和先进的算法,实时感知系统中的间隙情况,并通过相应的控制策略来对其进行补偿。
通过补偿反向间隙,可以有效地消除由于间隙带来的误差和不稳定性,提高系统的响应速度、精度和稳定性。
反向间隙补偿技术在伺服驱动器系统中得到广泛应用,并在各个领域取得了显著的成果。
在机床、机械臂、自动化生产线等领域,反向间隙补偿技术能够有效提升系统的动态响应特性和运动精度,实现更为精细的运动控制。
同时,反向间隙补偿技术还可以延长机械传动系统的使用寿命,减少零部件的磨损和损坏。
然而,反向间隙补偿技术仍存在一些挑战和待解决的问题。
例如,如何准确地感知和测量间隙大小、如何选择合适的控制算法和补偿策略等。
因此,对于反向间隙补偿技术的进一步研究和探索仍然具有重要意义。
本文旨在对伺服驱动器中的反向间隙补偿技术进行全面的介绍和分析。
首先,将对反向间隙补偿的定义和原理进行详细阐述,包括其基本概念、原理模型和数学描述等。
接着,将介绍反向间隙补偿技术在实际应用中的优势和应用场景,并通过实例进行具体展示。
最后,将总结反向间隙补偿技术的重要性和作用,并展望其未来的发展方向。
通过本文的学习,读者将能够深入了解反向间隙补偿技术在伺服驱动器系统中的重要性和应用价值,为实际工程应用提供参考和指导。
1.2文章结构文章1.2 文章结构本文旨在探讨伺服驱动器中的反向间隙补偿,并为读者提供一个全面的了解。
文章将按照以下结构展开讨论。
反向间隙补偿原理

反向间隙补偿原理数字控制系统是一种通过计算机程序来控制机器工具进行加工的技术。
在数字控制系统中,使用G代码和M代码来控制刀具的运动轨迹和工作状态。
在切削加工中,刀具需要按照事先编制好的程序进行移动,以实现对工件的精确切割。
然而,由于误差和外部因素的影响,切削路径的实际位置可能会与事先设定的位置不一致,这就需要进行位置调整和补偿,以保证加工质量和精度。
反向间隙补偿原理的基本思想是在移动刀具时对其实际位置进行实时检测,并根据误差大小进行补偿调整。
这种补偿是通过数字控制系统中的反向间隙补偿功能来实现的。
具体而言,补偿可以分为两个方面:一是位置补偿,二是速度补偿。
在进行位置补偿时,通过传感器等装置实时检测刀具的位置,并将其与事先设定的目标位置进行比较。
如果实际位置与目标位置存在偏差,数字控制系统会自动调整刀具的移动轨迹,使其达到预定的位置。
这种位置补偿可以通过改变坐标系中的数值来实现,比如增加或减少刀具运动的距离或角度。
通过这种方式,可以有效地纠正因误差引起的位置偏移,提高加工精度和稳定性。
而在进行速度补偿时,主要是针对刀具的运动速度进行调整。
在数字控制系统中,可以事先设定刀具的理论移动速度,但实际加工过程中,由于摩擦力、惯性等因素,刀具的实际运动速度可能与理论速度存在差异。
为了纠正速度误差,数字控制系统可以通过反向间隙补偿功能,在切削加工过程中实时调整刀具的移动速度,使其与理论速度保持一致。
这种速度补偿可以提高切削效率和加工质量,减少因速度波动而引起的切削变形和工件表面质量不均的问题。
总的来说,反向间隙补偿原理是一种在数字控制系统中应用的运动补偿技术,通过实时检测和调整刀具的位置和速度,可以提高切削加工的精度和稳定性。
该技术在机械加工行业中得到广泛应用,为产品质量的提高和生产效率的增加起到了重要的作用。
浅析数控机床坐标轴反向间隙对精度的影响及补偿

浅析数控机床坐标轴反向间隙对精度的影响及补偿
数控机床坐标轴反向间隙是指数控机床的导轨与滚珠丝杠副之间的松动。
这种松动和反向运动时导致的误差被称为“反向间隙误差”。
这种误差在加工过程中会影响加工精度和重复定位精度。
1. 反向间隙误差对加工精度的影响
在数控机床加工过程中,由于反向间隙误差的存在,导致执行机构必须反向运动一定距离,才能达到准确的加工位置。
这种偏差会导致工件加工精度下降。
3. 反向间隙误差的补偿方法
为了解决反向间隙误差对加工精度和重复定位精度的影响,需要采取一些措施进行补偿。
常用的方法如下:
(1)空间轨迹补偿
空间轨迹补偿是通过调整机床轨道的轮廓,使得反向运动误差减小或者消除。
这种方法适用于机床结构固定的情况下。
(2)补偿循环
补偿循环可以在程序中加入一些指令,通过反向运动一段距离,再进行正向运动来消除反向间隙误差。
(3)伺服增益调节
通过调节伺服系统的增益参数,可以使反向运动误差减小,从而减少反向间隙误差对加工精度和重复定位精度的影响。
总之,反向间隙误差是数控机床加工过程中影响加工精度和重复定位精度的一个关键因素。
采取合适的方法进行补偿可以有效减少其影响,提高机床的加工精度和重复定位精度。
广数反向间隙补偿参数

广数反向间隙补偿参数摘要:一、广数反向间隙补偿参数的概念二、广数反向间隙补偿参数的作用三、广数反向间隙补偿参数的计算方法四、广数反向间隙补偿参数的调整与应用正文:广数反向间隙补偿参数是数控系统中一个重要的参数,它对机床的加工精度有着直接的影响。
本文将详细介绍广数反向间隙补偿参数的概念、作用、计算方法以及调整与应用。
一、广数反向间隙补偿参数的概念广数反向间隙补偿参数,又称为反向间隙参数,是数控系统中用于描述机床进给轴反向运动时,由于机械间隙产生的定位误差的一个参数。
通常用符号“Δ”表示,单位为毫米。
二、广数反向间隙补偿参数的作用广数反向间隙补偿参数的主要作用是减小机床进给轴反向运动时的定位误差,提高加工精度。
当机床进给轴由正向运动切换到反向运动时,由于机械间隙的存在,轴的定位位置与理论位置之间会产生偏差。
通过设置合适的广数反向间隙补偿参数,可以弥补这一偏差,使机床在反向运动时达到更高的加工精度。
三、广数反向间隙补偿参数的计算方法广数反向间隙补偿参数的计算方法因机床类型和加工要求的不同而有所差异。
一般来说,可以通过以下方法来计算广数反向间隙补偿参数:1.测量法:通过实际测量机床进给轴正向和反向运动时的定位误差,计算出广数反向间隙补偿参数。
2.计算法:根据机床的机械结构和加工要求,计算出进给轴反向运动时的定位误差,从而得到广数反向间隙补偿参数。
四、广数反向间隙补偿参数的调整与应用广数反向间隙补偿参数的调整是提高机床加工精度的重要环节。
在实际操作中,需要根据加工件的精度要求、机床类型以及刀具的磨损情况等因素,调整合适的广数反向间隙补偿参数。
此外,广数反向间隙补偿参数还需要定期检查和修正,以保证机床加工精度的稳定。
总之,广数反向间隙补偿参数在数控系统中起着关键作用,对于提高机床加工精度具有重要意义。
反向间隙补偿原理
反向间隙补偿原理
反向间隙补偿原理是一种常用于控制系统中的补偿方法,它可以在传感器与执行器之间的延迟问题上提供解决方案。
在许多实时控制系统中,传感器测量到的信号需要被送往执行器进行处理,然后才能产生相应的控制动作。
然而,由于信号传输的时间延迟,这种延迟可能会导致系统的稳定性和性能下降。
为了解决这个问题,可以使用反向间隙补偿原理。
该原理基于以下思想:当一个控制系统存在时延时,可以通过在控制律中引入一个预测器来预测时延时的输出,并将其作为补偿项加入到控制律中,以实现实时控制。
具体来说,反向间隙补偿原理可以通过以下几个步骤实现:
1. 估计时延:首先需要对信号传输的时间延迟进行估计。
可以通过实验或者模型建立的方式来估计时延。
2. 引入补偿:根据时延的估计结果,设计一个预测器,将预测器的输出作为补偿项加入到控制律中。
这样可以在控制律中提前预测时延带来的影响,并作出相应的控制动作。
3. 参数调整:为了使得补偿效果更好,通常需要对预测器的参数进行调整。
可以使用系统辨识的方法或者试错法来进行参数调整,以获得最佳的补偿效果。
通过这种反向间隙补偿原理,可以有效地解决传感器与执行器
之间的延迟问题,提高系统的稳定性和性能。
它在许多实时控制系统中得到了广泛的应用,并取得了良好的效果。
反向间隙补偿参数
反向间隙补偿参数反向间隙补偿参数(Reverse Gap Compensation Parameter)是指在自动化机床加工过程中,由于加工刀具几何形状和切削动力等因素所导致的切削面和刀具间出现的间隙,为了保证加工精度和质量,需要在切削路径和参数上进行微调的一种技术。
一、反向间隙补偿参数的基本概念反向间隙补偿参数是指在CNC机床的自动加工过程中,为了保证加工精度和质量,需要在切削路径和参数上进行微调的一种参数。
反向间隙补偿参数通常指的是刀具半径的反向补偿值,可以通过改变NC程序中的补偿值,使得切入点不再是刀具的实际位置(即加工零点),从而达到消除刀具和切削面之间的间隙的效果。
二、反向间隙补偿参数的作用1. 提高加工精度和质量在CNC机床的自动加工过程中,切削面和刀具之间的间隙会对加工精度和质量产生很大的影响。
反向间隙补偿参数通过改变NC程序中的补偿值,可以有效地消除刀具和切削面之间的间隙,提高加工精度和质量。
2. 减少切削振动和刃口磨损切削过程中,切削力和切削动力会产生切削振动和刃口磨损,这不仅会降低加工质量,还会损坏加工零件和刀具。
反向间隙补偿参数可以通过调整刀具的位置和切削参数,减少切削振动和刃口磨损,从而延长刀具寿命。
3. 提高加工效率和经济性反向间隙补偿参数可以通过优化NC程序和切削参数,提高加工效率和经济性。
相比于传统的手工加工和机械加工,CNC机床具有自动化和高效率的特点,反向间隙补偿参数则进一步提高了加工效率和经济性,降低了生产成本和加工周期。
三、反向间隙补偿参数的计算方法反向间隙补偿参数需要根据具体的刀具几何形状和切削参数进行计算。
一般来说,反向间隙补偿参数的计算方法可以分为以下几种。
1. 零点补偿法零点补偿法是最为简单和常用的计算方法,它通过改变刀具补偿值,使刀具的位置偏移一个固定的量,从而达到消除间隙的效果。
具体计算方法如下:C = T – RC:反向间隙补偿值T:NC程序中的补偿值R:刀具的实际半径2. 余量法余量法是一种更为精确的计算方法,它考虑切削力和刃口磨损等因素对间隙的影响,可以提高加工精度和质量。
数控机床的反向间隙测定及补偿参数设定
反向间隙是数控机床使用一段时间后必须要修整的技术参数,其测定及设定方法如下: 将百分表座吸附在工作台上,表头靠在正对主轴外圆面上,左右移动(X向是表头正对主轴侧面,前后移动)找到最高点。
先手轮方式选择Y向(X向)倍率选择X100;
朝正向连续移动三次(0.3mm)后记住当前百分表读数,然后反向移动一次(0.1mm )再读取当前百分表读数,两个值相减后被0.1mm相减得出的至即为当前的反向间隙值;
例如正向走是加表,三此后读数为0.56,反向一次后读数为0.47;那么实际还有反向间隙为:0.1-(0.56-0.48)=0.02mm;
所测得的反向间隙值减去0.01mm后乘1000(三菱是乘以2000)增加到参数中;
例如三菱系统(60S系列和70系列)2011当前值为48,上例测得反向间隙为0.02mm ,补偿时(0.02-0.01)*2000=20;那么2011的新的设定值为68;
设定好参数后最好按一次复位后机床关电后再上电,确保新参数生效。
系统反向间隙参数:
FAUNC(mate)MD:1851;1852;
三菱M64M70:2011;2012
SIEMENS808D828D840D:32450。
反向间隙补偿功能说明
反向间隙补偿功能模块说明固高运动控制器提供了反向间隙进行补偿功能,以降低机械传动反向间隙的影响。
图一X轴累积误差测试(黑线为正向累积误差,粉红线为负向累积误差)对于一般的机械系统来说(如采用丝杠螺母传动或齿轮齿条传动)都会存在反向间隙,由于反向间隙的存在,轴反向运动开始时,累积误差不断加大,增加到完全补偿反向间隙后,累积误差又逐渐趋向于平稳波动。
从正反向回复情况来看,由于无论是从正向到反向或者由反向到正向的换向过程,其反向间隙的影响是相当的。
(如图一所示)但在实际应用中,往往会碰到这样的问题,既在加工一个封闭的曲线时,封闭曲线不能很好的闭合。
从分析知道,若封闭曲线的起点是处于一种“初始状态”(既传动机构当前要运动的方向与先前运动方向相反),对于封闭曲线必然存在由正向到反向和由反向到正向的方向变化次数是相等的,由反向间隙引起的累积误差被抵消了,封闭曲线能够较好的闭合。
当然这种闭合并不意味着消除了反向间隙问题影响,而是反向间隙被转化到了封闭曲线的形状误差里去了。
但如果封闭曲线的起点不是处于“初始状态”(既传动机构当前要运动的方向与先前运动方向相同),那结果就不一样了,因为这必然会导致由正向到反向和由反向到正向的方向变化次数相差一次,体现在最终结果上,是封闭曲线不能很好的闭合。
下图所示的是一个简单的测试是否存在反向间隙的方法,从起点A开始,沿虚线空程运动到B点,然后以B点为起点切割一个整圆,如果B点处存在封口不重合,可判断X轴机械传动存在反向间隙。
一般机床在出厂前都有各项性能指标的测定过程,如利用激光干涉仪测定出相关参数。
当然也可以通过百分表、千分表、或者扭簧表等简易设备进行现场测试,定出反向间隙的参考值。
在得到各个轴的反向间隙值后,就可以用GT_SetBacklash对反向间隙进行自动的补偿了。
但要正确的使用该指令还会碰到一个问题,由于该指令是通过判断运动方向的变化来进行动态补偿的,而运动前的机构的运动方向无法自动得到,被默认为运动初始状态是无反向间隙的。
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.反向间隙的补偿
首先要求机械安装完成后的反向间隙必须保证在一定范围内。
反向间隙在不同速度下切换方向时的数值不同,所以反向间隙补偿时对进给和快速移动分开进行补偿,传统习惯上只是设定前者,这是不科学的。
以FANUC Oi系统为例,说明如下:
参数:P1851:各轴进给时的反向间隙补偿值。
没定值:按切削进给(一般取500~1000mm/min)时检测的反向间隙值设定(用激光干涉仪测量)。
参数:P1852.各轴快速时的反向间隙补偿值。
设定值:按快速(例如10000mm/min)时检测的反向间隙值设定(用激光干涉仪测量)。
参数:P1800#4 RBK。
设定值:此位参数设定为1,则切削和快速的反向间隙可以分别生效。
2.螺距误差的补偿
数控系统一般每轴设置最大可达128点的螺距误差补偿点数。
必要时,可对某轴进行补偿,一般习惯是按50mm或100mm的间隔进行补偿,为了提高精度,建议用5mm或10mm的间隔进行补偿,效果更好。
3.补偿计数器的设定
全闭环控制时,通常设定补偿计数器,以FANUCOi系统为例,说明如下:参数:P2010#5 HBBL反向问隙补偿值加到误差计数器中。
设定值:设定为0,表示为半闭环方式(标准设定)。
参数:P2010#4 HBPE螺距误差补偿值加到误差计数器中。
设定值:设定为0,表示为全闭环方式(标准设定)。
4.提高增益设定
在无振动的前提下,尽量提高位置环增益P1825,速度环增益P2043、P2045及负载惯量比P2021等参数。
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