[发明专利]一种数控机床半闭环伺服进给系统刚性的检验及分析方法

说明书

本发明属于机床用伺服进给机构测试领域，具体涉及一种数控机床半闭环伺服进给系统刚性的检验及分析方法。本发明在机床外部固定激光头，机床主轴上通过磁力表座设置干涉镜，机床的工作台上通过磁力表座设置反射镜；第一步，激光干涉仪清零，设置测试起点。第二步，以最大进给速度的1％～5％和最大进给加速度的1％～5％的伺服参数组合，使机床工作台沿正向运行一定距离X，通过激光干涉仪测得基准测量距离L；第三步，以机床不同进给速度和不同进给加速度伺服参数组合，以第二步中机床工作台同样的运行距离X，通过激光干涉仪测得实际测量距离L₁。本发明可以直观反映伺服进给系统的刚性强弱。

技术领域

本发明属于机床用伺服进给机构测试领域，具体的说，是涉及一种数控机床半闭环伺服进给系统刚性的检验及分析方法。

背景技术

数控机床伺服进给系统的刚性对数控机床的性能影响较大，伺服进给系统刚性强则进给轴运动的实时性、响应性提高，有利于保证工件的加工精度。伺服系统刚性弱，则机床的控制时常会出现时延或加速时位置不到位或减速时停不住等情况，导致连续切削工件时，在换向处进给加速或减速变化而产生位进给位移差，造成工件“过切”或“欠切”情况，严重影响工件的尺寸精度。

目前现有技术中没有连续、实时地位移检测手段和方法来检验机床由于伺服进给系统刚性差而产生的瞬态位移差。

发明内容

本发明就是针对上述问题，提出一种数控机床半闭环伺服进给系统刚性的检验及分析方法，该方法可以直观反映伺服进给系统的刚性强弱。

为了实现本发明的上述目的，本发明采用如下技术方案，一种数控机床半闭环伺服进给系统刚性的检验及分析方法，其特征在于：在机床外部固定激光头，机床主轴上通过磁力表座设置干涉镜，机床的工作台上通过磁力表座设置反射镜。

数控机床半闭环伺服进给系统刚性的检验及分析方法，包括以下步骤。

第一步，激光干涉仪清零，设置测试起点。

第二步，以最大进给速度的1％～5％和最大进给加速度的1％～5％的伺服参数组合，使机床工作台沿正向运行一定距离X，通过激光干涉仪测得基准测量距离L；

第三步，以机床不同进给速度和不同进给加速度的伺服参数组合，以第二步中机床工作台同样的运行距离X，通过激光干涉仪测得实际测量距离L₁。

第四步，实测距离差值计算。

将实际测量距离L₁与基准测量距离L作差，得到差值A。

A=L₁-L。

第五步：差值A越小，则伺服进给系统刚性越强，差值A越大，则伺服进给系统刚性越弱。

优选的，第一步中，反射镜越程停止在测试距离的一端点处，在该位置进行激光干涉仪清零操作，作为测试起点。

优选的，第二步中，机床工作台运行距离不小于机床进给轴行程的三分之一。

优选的，第三步中，不同进给速度包括机床进给轴的低速度区间、中速度区间和高速度区间，不同加速度要包括机床进给轴的低加速度区间、中加速度区间和高加速度区间。

进一步的，不同进给速度选择。

低速度区间：最大进给速度的5%和/或30%。

中速度区间：最大进给速度的50%。

高速度区间：最大进给速度的80%和/或100%。

不同进给加速度选择。

低加速度区间：最大进给加速度的5%和/或30%。

中加速度区间：最大进给加速度的50%。