Способ параметрической компенсации циклических погрешностей привода подач станка с чпу

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНРЕСПУБЛИК 0 4 О 05 В 19 ОПИ ЗОБРЕТЕНИЯЕТЕЛЬСТВУ АВТОРСКОМ игнавязаних ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(56) Авторское свидетельство СССР 9 296082, кл, 0 05 В 19/16, 1969Авторское свидетельство СССР В 1024187, кл. В 23 Г 5/00, 1982. (54) СПОСОБ ПАРАМЕТРИЧЕСКОЙ КОМПЕНСАЦИИ ЦИКЛИЧЕСКИХ ПОГРЕШНОСТЕЙ ПРИВОДА ПОДАЧ СТАНКА С ЧПУ(57) Изобретение относится к числовому программному управлению станками и предназначено для формирования сигнала компенсации систематических погрешностей положения и перемещения приводов станка, вызванных кинематическими погрешностями передач, несоосностью соединений, неравномерностью вращения двигателя. Цель изобретения - повышение точности коррекции в подготовительном режиме, Способ параметрической компенсации циклических погрешностей привода подачи станка с ЧПУ включает формирование навходе привода компенсирующего сла в виде суммы функционально сных с положением гармоническсигналов, состав которых определен в подготовительном режиме, в. котором при непрерывномвращении измеряют величину и спектральный состав ошибки компенсации,изменяют амплитуду и фазу гармонических сигналов до вхождения этойошибки в допуск, определяют интервалскоростей компенсирующего сигналапутем изменения скорости непрерывногорешения до выхода ошибки из допуска изапоминают компенсирующий сигналдля каждого интервала скоростей, Врабочем же режиме определяют интервал, в котором находится скоростьвращения привода, и формируют на еговходесоответствующий этому интервалу запомненный компенсирующий сигнал. 4 ил.Изобретение относится к числовомупрограммному управлению. станками ипредназначено для формирования сигнала компенсаици систематическихпогрешностей положения и перемещенияприводов станка, вызванных кинематическими погрешностями передач, несоосностью соединений и неравномерностью вращения двигателя. 0Целью изобретения является повы,шение точности коррекции,На фиг.1 представлена схема устройства для реализации предлагаемогоспособа; на фиг,2. - структурно-функциональная схема узла компенсациигармоник; на фиг.3 - структурно-Функ, ,циональная схема второго блока коррекции; на Фиг,4 - графики корректирующего сигнала, записанного в элемент памяти второго блока коррекции.20Устройство для реализации предлагаемого способа содержит следящийпривод 1 подачи, состоящий из узла 2сравнения, узла 3 суммирования, двигателя 4 и редуктора 5, исполнительный орган 6 станка, импульсный датчик7 положения, кинематометр 8, анализатор 9 спектра, самописец 10, первыйблок 11 коррекции, состоящий из узлов 12 компенсации гармоник, узел 13индикации и второй блок 14 коррекции.Узел компенсации гармоник содержитФункциональный генератор 15 гармоник,состоящий из счетчика 16 импульсов,элемента 17 памяти и .цифроаналогового 35преобразователя 18, датчик 19 нулевого положения, элемент 20 задержки,преобразователь 21 частота - кодкодовый переключатель 22 Фазы, кодовый переключатель 23 модуля цифроаналоговый преобразователь 24,Второй блок 14 коррекции содержитэлемент ИЛИ 25, счетчик 26 импульсов,преобразователь 27 частота - код, элемент 28 памяти и цифроаналоговый преобразователь 29.На Фиг,1 - 3 обозначены:й " кодовый выход первого блока 11коррекции;+,-Г - входы устройства;О - выход второго блока коррекции;Оо - вход опорного напряжения ЦАП 18.На графиках корректирующего сигнала (фиг,4,а,б,с), записанного вэлементе памяти второго блока коррекции, изображены по оси младших разрядов (МР) значения младших разрядовА, . ,Аз адресной части, по осистарших разрядов (СР) - значения старших разрядов АА, элемента28 памяти, а по осй О - числовые значения выходных кодов элемента 28 памяти.Узел компенсации гармоник работаетследующим образом.По сигналу с датчика 19 нулевогоположения счетчик 16 импульсов обнуляется и в него записывается код скодового переключателя 22 фазы в видеФазового сдвига относительно нулевогоположения. Импульсы положения поступают на вход счетчика 16 импульсов,за цикл работы которого на выходецифроаналогового преобразователя 18по кодам элемента 17 памяти формируется период гармоники кинематическойпогрешности. Амплитуда гармоники задается кодовым переключателем 23 модуля,Второй блок коррекции работаетследующим образом.Перед работой в элемент 29 памятизаписывается графики корректируюшегосигнала для различных скоростей, Приработе импульсы положения поступаютна входы счетчика 26 импульсов и пре"образователя 27 частота - код. Приэтом на выходе преобразователя 27частота - код устанавливается кодчастоты вращения привода, которыйподается на старшие разрядыАА элемента 28 памяти. Счетчйк изменяет свое состояние от 0до 255, При этом на выходе элемента27 памяти значения изменяются .по однуиз графиков а,б,с (фиг,4) в зависимости от кода старших разрядов памя"ти АА, , т.е. от частоты вращения. Цифроаналоговый преобразователь 29 преобразует кодовые значениясигнала коррекции в напряжения,Способ параметрической компенсациициклических погрешностей реализуютследующим образом.В подготовительном режиме измеряют исходную погрешность привода. Приэтом на вход следующего привода поступает последовательность импульсовпостоянной частоты, Кинеманометр 8формирует на выходе сигнал ошибки ввиде напряжения перемещения рабочегооргана станка. Этот сигнал записывается на самописце 10. С помощью анализатора 9 спектра записывается спектральный состав ошибки перемещения,по которойу выбирают компенсируемыесоставляющие (частоты) с наибольшей14030амплитудой, Гармонические сигналывыбранных частот записывают в блоки12 памяти узлов, Задавая непрерывноевращение следующему приводу 1, последовательно компенсируют гармонические составляющие, изменяя амплитудуи фазу гармонических сигналов на выходе узлов 12, При этом добиваютсяминимального значения амплитуды гармоники, которую наблюдают на анализаторе 9. Если ошибка на самописце 8меньше допуска, процесс компенсациизаканчивают, Допуск ошибки определяется точностными требованиями к 15станкамДалее определяют интервалскорости, в котором действует сформированный компенсирующий сигнал,изменяя скорость непрерывного вращения до выхода ошибки на самописце 208 из допуска, При этом запоминаюткод скорости, индицируемой на узле13 индикации. Аналогично формируют изапоминают компенсирующий сигнал длякаждого интервала скорости в блоке 2514 коррекции,В рабочем режиме при вращениипривода блок 14 коррекции формируетна его вход запомненный компенсирующий сигнал, соответствующий интервалу скорости, с которой вращаетсяпривод. 14формула изобретенияСпособ параметрической компенсации циклических погрешностей привода подач станка с ЧПУ, включающий формирование на входе привода компенсирующего сигнала в виде суммы функционально связанных с положением гармонических сигналов, состав которых определен в подготовительном режиме, о т л и - ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности коррекции в подготовительном режиме, при постоянной частоте вращения измеряют амплитудночастбтную характеристику ошибки рассогласования, изменяют амплитуду и фазу компенсирующих сигналов, подаваемых на вход привода, до вхождения ошибки рассогласования в заданный допуск, изменяя частоту вращения двигателя, определяют предел действия сформированного компенсирующего сигнала по моменту выхода ошибки рассогласования из заданного допуска, запоминают компенсирующий сигнал для каждого определенного в подготовительном режиме интервала скорости вращения, а в рабочем режиме определяют интервал, в котором находится частота вращения привода, и подают на его вход соответствующий этому интервалу компенсирующий сигнал.14 О 3 О З ставитель М.Любисткохред А.Кравчук 8 Т писное ВНИИПИ Государственного комит по делам изобретеню и о 3035, Москва, Ж, Раушская