[发明专利]基于电流信号的数控机床双电机消隙机构预紧扭矩测定方法

摘要

本发明是一种基于电流信号的数控机床双电机消隙机构预紧扭矩测定方法，以进给轴往返运动过程中的驱动电机定子电流信号为分析对象，在低预紧扭矩0％，2％，4％，6％，8％和10％下分别采集电流信号，计算各次往返中电流峰值的平均值，使用最小二乘法拟合预紧扭矩与电流峰值平均值的直线方程，逐步增加预紧扭矩，当实际测量的电流峰值平均值与拟合直线上的电流峰值平均值之间的误差超过阈值时，停止增加预紧扭矩，得到最佳消隙状态的预紧扭矩。本发明方法通过对进给过程电流信号的量化处理和对比分析，得到客观准确的预紧扭矩，为数控机床双电机消隙机构的现场调试提供了指导。

主权项

1.一种基于电流信号的数控机床双电机消隙机构预紧扭矩测定方法，其特征是以进给轴往复运动过程中的驱动电机定子电流信号，作为对比参照的分析对象，在低预紧扭矩下采集驱动电机定子电流信号，并拟合预紧扭矩与电流峰值平均值的直线方程，继而逐步增大预紧扭矩，当电流峰值平均值与拟合直线误差超过阈值时，得到最佳消隙状态的预紧扭矩；该方法的实施步骤包括：步骤1：从两台驱动电机中任选一台，在其母线上安放电流钳，使进给轴在恒速空载下往复运动3次，采集该往返过程中的驱动电机定子电流信号，作为对比参照的分析对象；步骤2：对步骤1获得的驱动电机定子电流信号，找到每次往返中的电流峰值，记做P_i1，P_i2和P_i3，计算3个电流峰值的平均值P_i＝(P_i1+P_i2+P_i3)/3，式中，i代表第i组采集信号；步骤3：调节机床数控系统参数Pre-Tension-Torque，给进给轴加上消隙预紧扭矩T_i，将其分别设置为0％，2％，4％，6％，8％，10％，重复步骤1和2，得到6个预紧扭矩下的电流峰值平均值P_i，i＝1，2，Λ，6；步骤4：使用最小二乘法计算拟合预紧扭矩与电流峰值平均值的直线方程P＝a+bT，其中步骤5：按该型号机床的调节数控系统参数Pre-Tension-Torque，逐步增大预紧扭矩T_i，i＝7，Λ，再采集驱动电机定子电流信号，并计算出电流峰值平均值P_i，将T_i代入直线方程P＝a+bT中，得到拟合直线上的电流峰值平均值P_i′；如果|P_i′-P_i|大于或等于给定的阈值P_TH，则停止增大扭矩，记录停止位置j＝i；步骤6：以T_j-1为最佳预紧扭矩值。