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标题:经济型数控冲床定位误差补偿技术
正文:
1引言为了满足日益增长的食品、饮料化工产品包装的需要青岛卓东机械科技有限公司研制了JK-20型经济型数控冲床，解决了轻工行业中利用普通冲床进行板料冲压加工生产率低、耗材多、易发生工伤事故等问题。但当在该数控冲床上冲压印花板料时，要求印花位于冲裁件中心，这样对该数控冲床的定位精度提出了较高的要求。为了解决该经济型开环数控冲床定位精度低的问题，我们分析了其定位误差产生的原因，根据冲压加工工艺特点，预先对其工作台的定位误差进行动态测定，利用软件进行定位误差补偿，提高其加工精度02定位误差产生的原因由功率步进电机通过丝杠驱动的工作台产生的定位误差主要有：(1)由丝杠驱动引起的工作台x'y坐标方向全程分布随位移非线性变化的误差。这一误差在一定时间内具有相对的稳定性但随着系统投入使用的时间增长传动副的磨损等还会发生变化。(2)由丝杠产生的反向间隙误差：(3)由x'y轴导轨不垂直产生的误差：(4)由功率步进电机失步、过冲产生的误差。引起步进电机失步和过冲的原因为：过载，起、停过程中的升降速运动不合适，静态锁定电流值小。当选择步进电机时，使系统的负载力矩不超过步进电机的矩频特性线，并留有一走余量，同时选择适当的升降频规律和曲线与静态锁定电流这样步进电机很少出现失步和过冲现象。因此我们只对前三项定位误差进行分析并加以补偿。3定位误差补偿3.1非线性位移误差补偿由丝杠驱动引起的工作台x、y坐标方向全程分布的非线性位移误差在一定时间内是一常值误差，因此工作台安装调整好后，预先对工作台定位误差进行动态测量和处理。测量可采用感应同步器及数显装置或激光测量装置等。 在加工中可根据预先测量的定位误差进行误差补偿。由于其非线性位移误差曲线基本不变性，因此我们可根据预先测量的定位误差，按一定精度在x轴上取一系列离散点，根据离散点的误差将其补偿值（以脉冲当量为单位）建立成表格，存入计算机内存。如某点的误差为2.1个脉冲当量，我们可取补偿值为2个脉冲当量（补偿脉冲当量取误差的整数倍，即将误差值（以脉冲当量计）四舍五入取其整数）。即工作台移动到该点时，控制脉冲减少2个脉冲。这样理论上可将工作台精度控制在0.5个脉冲当量内。根据以上补偿原理可对工作台位移逐点比较补偿但当逐点比较补偿时'要占用微机的大量存取空间还要有足够的运算速度，这样对由单片机开发的系统在实际应用中有一定困难。考虑到冲床冲压加工
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