由于機械電子技術的飛速發(fā)展，數(shù)控機床作為一種高精度,、高效率,、穩(wěn)定性強的自動化加工裝備，已經(jīng)成為機械行業(yè)必不可少的現(xiàn)代化技術裝置,。數(shù)控機床的定位精度是影響其高精度性能的一個重要方面,，因而也是數(shù)控機床驗收時的一個重要項目。利用數(shù)控系統(tǒng)的間隙補償功能進行調整,，可以大大提高數(shù)控機床的定位精度,，而電氣控制系統(tǒng)不同，其定位精度的補償方法也不盡相同,。

　　臺達DVP-20PM是一款專用運動控制型PLC,，采用高速雙CPU結構形式，利用獨立CPU處理運動控制算法,，可以很好地實現(xiàn)各種運動軌跡控制,、邏輯動作控制，直線/圓弧插補控制等,。

圖1 運動控制器DVP-20PM00D

1  間隙檢測

　　一般機床在出廠前都有各項性能指標的測定過程,，如利用激光干涉儀測定出相關參數(shù)。當然也可以通過百分表,、千分表或者扭簧表等簡易設備進行現(xiàn)場測試,，定出反向間隙的參考值。簡單地測試是否存在反向間隙的方法：從起點 A 開始,，沿虛線空程運動到B 點,，然后以B 點為起點切割一個整圓，如果B 點處存在封口不重合,，可判斷X 軸機械傳動存在反向間隙,。用20PM編寫一個測試程序如圖2和圖3,。

　　啟動運動程序OX1，OX1里編寫兩個指令,，一個正向行走,，然后畫個整圓。

圖2 測試程序

圖3 測試程序

　　下面是用軟件監(jiān)控,，反映實際走的圖形,，反映的是坐標位置。從A點出發(fā),，到B點,，然后從B點走個整圓到C點，在X軸沒有間隙的情況下,，實際機械加工B點與C點完全重合,，有間隙的情況下，會出現(xiàn)不能封口的現(xiàn)象,。

圖4 軟件監(jiān)控界面

在上面的測試中,初始狀態(tài)X軸間隙為0,。中間X軸僅僅反向一次，所以能夠反映實際間隙,。同樣的運動對于Y軸,，則反映不出間隙。

　　反向間隙是從正向到反向或者由反向到正向的換向過程產生的,，無論正向反向還是反向正向,，對間隙的影響是相當?shù)摹τ趧偛胚@個測試初始狀態(tài)Y軸間隙為0,，中間運動過程Y軸反向二次,，在兩次過程中其正向到反向間隙和反向到正向間隙抵消，所以即使曲線閉合,，也不能說明沒有誤差,，只不過誤差反映在整個形狀。

　　如果需要測試Y軸誤差,，同樣可設置一個程序,，讓在初始狀態(tài)歸完原點的情況下，Y軸正向直走一距離,，然后劃一整圓。程序如圖5,。

圖5 測試Y軸誤差程序

圖6 坐標值顯示界面

2   20PM間隙補償實現(xiàn)方法

　　2.1通過特定寄存器設置間隙補償值

　　X軸D1817,，Y軸D1897，Z軸D2077,。

　　需要注意的是這里的補償值是以脈沖為單位,，且為單字,。最大補償為+/-30000個脈沖。補償原理是：各軸在歸完原點后處于初始狀態(tài),。20PM內部會檢測任意一次換向,，20PM內部會在換向之后，先行走補償脈沖,，然后按目標值執(zhí)行,。但是需要注意的是這個補償值，在觀察當前坐標位置D1848,，D1928,，D2008里體現(xiàn)不了?？梢酝ㄟ^觀察伺服,，或步進驅動實際接受脈沖來觀察換向補償?shù)奈恢茫蛘甙演敵鼋拥礁咚儆嫈?shù)觀察,。

　2.2通過特殊指令實現(xiàn)補償功能

　　通過MOVC指令補償間隙的好處是應用比較靈活,，可在程序里任意位置插入直線補償。缺點是換向時需要自己判斷寫入,。CNTC圓弧的圓心補償,，可針對實際測出誤差，直接修改相應參數(shù),，還可以在有些刀具磨損應用中起作用,，下面通過程序介紹應用指令實現(xiàn)直線補償及圓弧圓心補償?shù)姆椒āD7中程序實現(xiàn)了正向補償,，反向不補償?shù)墓δ堋?/span>

圖7 正向補償,，反向不補償程序

圖8圓心補償程序

　　圖8中程序實現(xiàn)了對圓心的補償功能。其運行軌跡示意圖如圖9,，圓（1）為未補償前所畫的圓弧圓（2）為補償X軸所畫出來的圓弧,，圓（3）為補償Y軸所畫出來的圓弧，圓（4）為補償X,，Y軸所畫出的圓弧,。

圖9 運行軌跡示意圖

3 結束語

　　20PM的間隙補償、圓弧圓心補償功能滿足了客戶對于磨床等精密系統(tǒng)應用的要求,。

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