誤差補(bǔ)償式(5)、(6)是在工作臺從絕對原點(diǎn)開始沿正向送料定位加工的情況下推導(dǎo)得到的。但實(shí)際加工中，工作臺不但從絕對原點(diǎn)開始沿正向送料定位加工，而且要沿負(fù)向送料定位加工。一般送料定位加工過程如圖2所示。在一般情況下誤差補(bǔ)償式(5)、(6)是否成立，下面就給以討論。

□絕對原點(diǎn) ○相對加工點(diǎn)
↓Y送料定位方向→X送料定位方向
圖2沖壓送料定位加工過程示意圖

如圖3a，工作臺由絕對原點(diǎn)開始沿正向送料定位加工，定位加工點(diǎn)為x1，x2，…，xn，n點(diǎn)沖壓加工后，y向送料，再從n點(diǎn)沿負(fù)向送料定位加工，定位加工點(diǎn)為xn＋1，xn＋2，…，xn＋k…。當(dāng)加工n點(diǎn)時(shí)：

圖3送料定位非線性誤差補(bǔ)償

由于n點(diǎn)的誤差補(bǔ)償，n點(diǎn)到n+1點(diǎn)的誤差曲線平移到圖3b中的虛線，送料定位加工n+1點(diǎn)時(shí)，微機(jī)應(yīng)發(fā)出的實(shí)際脈沖數(shù)為：

由n＋1點(diǎn)的誤差補(bǔ)償，n＋1點(diǎn)到n＋2點(diǎn)的誤差曲線平移到圖3b中的虛線，送料定位加工n＋2點(diǎn)時(shí)，微機(jī)應(yīng)發(fā)出的實(shí)際脈沖數(shù)為：

由歸納法可得，當(dāng)送料定位加工任一點(diǎn)n+k時(shí)，微機(jī)應(yīng)發(fā)出的實(shí)際脈沖數(shù)，即x方向誤差補(bǔ)償式為：

由此可知式(5)、(6)具有普遍意義。

3.2反向間隙誤差補(bǔ)償 #p#分頁標(biāo)題#e#

由于絲杠螺母副之間的間隙存在，當(dāng)工作臺反向時(shí)，必產(chǎn)生反向間隙誤差而影響到工作臺送料定位精度。絲杠螺母副之間的間隙具有兩個(gè)特點(diǎn)：

(1)具有相對的穩(wěn)定性，即在一定范圍內(nèi)間隙是一個(gè)常數(shù)；
(2)隨著機(jī)械傳動的磨損而相應(yīng)增加。

因此，預(yù)先測出其間隙，利用反向間隙的統(tǒng)計(jì)平均值，對其產(chǎn)生的定位誤差進(jìn)行軟件補(bǔ)償。在軟件設(shè)計(jì)時(shí)，只需設(shè)計(jì)一方向寄存器，用來判斷工作臺是否換向。采用不換向不補(bǔ)償，每換向一次補(bǔ)償一次來消除絲杠螺母的反向間隙誤差。

3.3x、y軸不垂直產(chǎn)生的定位誤差補(bǔ)償

前面分析了由絲杠驅(qū)動引起的工作臺x、y坐標(biāo)方向全程分布的非線性位移誤差的補(bǔ)償。當(dāng)x、y兩軸不垂直而產(chǎn)生的定位誤差補(bǔ)償沒包括在內(nèi)。考慮兩軸不垂直而引起的幾何誤差是個(gè)線性函數(shù)，其值為：

E′xn＝Lyn.α／2 （11）
E′yn＝Lxn.α／2 （12）

將E′xn、E′yn疊加到式(5)、(6)的Exn、Eyn中，就可同時(shí)消除x、y軸不垂直產(chǎn)生的定位誤差。這樣定位誤差的補(bǔ)償式即為：

4結(jié)論

此定位誤差補(bǔ)償方法用在我們開發(fā)的兩臺數(shù)控沖床上，該數(shù)控沖床步進(jìn)電機(jī)脈沖當(dāng)量為1/15mm，當(dāng)沖壓75mm的印花圓盒和60mm的印花圓盒蓋時(shí)，每分鐘沖壓180次，其定位精度達(dá)到±0.10mm，滿足了生產(chǎn)廠家的技術(shù)指標(biāo)。

此定位誤差補(bǔ)償方法簡單可靠，容易用軟件編程實(shí)現(xiàn)，在不增加任何硬件的基礎(chǔ)上，可在一定程度上提高數(shù)控沖床的定位精度。當(dāng)系統(tǒng)投入使用一定時(shí)間后，可重新對其工作臺定位誤差動態(tài)測量，修正表格，消除傳動件磨損引起的定位誤差的變化。

本文以數(shù)控沖床為例，但其應(yīng)用可推廣到所有點(diǎn)位數(shù)控機(jī)床的誤差補(bǔ)償。