高精度数控加工过象限摩擦误差补偿方法研究

摘要

为提高工件数控加工的轮廓精度,针对加工轨迹在换向过程中的过象限摩擦,提出一种基于脉冲响应矩阵的摩擦力估计和补偿方法,能够准确估计轨迹换向时的摩擦力,有效提高工件加工的表面质量.首先建立伺服进给系统的动力学模型和系统单轴跟踪误差的解析模型,确定轨迹轮廓误差的影响因素;其次,利用脉冲响应矩阵获取伺服系统的模型信息,再根据已获取的模型信息和叠加原理估计系统在换向时的摩擦力;最后基于过象限摩擦力的估计结果,在实际轨迹执行过程中实现过象限摩擦的补偿.利用Matlab/Simulink仿真分析研究了所提方法的正确性和有效性,并通过实验说明了过象限摩擦在线补偿对减小轮廓误差的影响,为解决由机械平台换向所引起的轮廓误差提供方案.