[发明专利]数控落地镗床滑枕下垂补偿方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种数控落地镗床滑枕下补偿方法。

背景技术

大型落地镗床的滑枕下垂补偿技术是落地镗产品的关键性技术之一，其补偿效果关系到多项重要精度指标。当前广泛采用补偿方法是单一的斜率补偿法，该补偿方法是以滑枕的下垂呈线性变化的理想条件为基础的，以此为基础让补偿压力给定值按上述斜率进行线性变化，以调整主轴箱姿态，从而达到补偿下垂误差的目的。

这样的补偿方法在下垂特性符合线性特征时可得到较好的补偿效果，如果下垂特性表现为明显的非线性时则补偿效果较差。大型落地镗产品因滑枕行程长，且滑枕宏观上并不表现为理想均质杆性件，其下垂特性通常表现为不同程度的非线性。参见说明书附图1，图中放大部分上面的曲线在图1中的宏观表示是一种滑枕的下垂特性曲线，具有明显的非线性特征。显而易见地，当采用单一斜率的补偿方法进行补偿时，难以获得理想的补偿效果。

因此，本领域的技术人员开发出了实时补偿的系统和方法，是一种闭环控制的无级补偿方法，也满足理论上的高精度补偿。然而，这种补偿方法不仅代价高，而且没有必要。该方案通过检测装置实时检测滑枕的变形量，通过液压缸进行下垂补偿，由于滑枕的机械结构进行了精确的校核和分析，不适宜再装配其他如检测装置等附件，以免影响其整体的机械性能。实时检测并响应的补偿方法固然可以获得比较理想的补偿效果，但包括机械阻尼的在内的系统阻尼时的这种实时响应名不副实；同时，这种实时调整并不符合滑枕在有些工作环境下频繁动作的特性，必然会造成比较大的系统占用以及调整的相对稳定性与调整惯性的冲突。

发明内容

因此，本发明的目的在于在既有线性补偿系统的基础上不作硬件改动的条件下，提出一种满足较高补偿精度要求的数控落地镗床滑枕下垂补偿方法。

为了实现上述发明目的，本发明采用以下技术方案：

一种数控落地镗床滑枕下垂补偿方法，包括取得当前数控落地镗床补偿参数的步骤和使用条件下补偿的步骤，其中取得当前数控落地镗床补偿参数的步骤包括：

确定一个补偿间距，以该补偿间距为区间长度，把滑枕伸出的区间依次划分为分段区间，并记录各分段区间的端点坐标，其中端点为补偿点；

确定每一补偿点的补偿值，以及在完全补偿该补偿值时所需要的压力给定值；以及

依据获得的补偿点的补偿值及对应的坐标，以各分段区间两端点所在直线为基准得出各分段区间的直线函数；

而使用条件下补偿的步骤包括：

读取滑枕当前坐标；

判断滑枕当前坐标所属的分段区间；

若滑枕坐标为该分段区间一端点坐标，则以该端点的压力给定值进行补偿；若滑枕坐标该分段区间内，则以该分段区间的直线函数为基础进行线性补偿。

依据本发明的上述数控落地镗床滑枕下垂补偿方法，采用了介于实时补偿与整体等斜率补偿方法之间的补偿方法，比于前者，不需要每次补偿的测量和动态的补偿，只需要比较坐标，就可以直接获得补偿参数，响应速度快；比于后者，补偿参数的设定为初始的设定，之后仅限于数据的调用，对后续的响应速的影响不大，而精度会有大幅的提高。尤其是，本方案不需要对硬件和机械构成进行改造，成本大大降低，且补偿参数的初始设定可以进行备份，后期的维护成本等同于现有等斜率补偿方法的维护成本。

上述数控落地镗床滑枕下垂补偿方法，所述补偿间距取40mm~120mm。

上述数控落地镗床滑枕下垂补偿方法，对同一数控落地镗床采用不同的补偿间距通过所述取得当前数控落地镗床补偿参数的步骤获得多组补偿参数，进而验证每一组补偿参数的补偿精度，依次对应存储，并在不同精度的加工中调用所需补偿精度对应的一组补偿参数。

上述数控落地镗床滑枕下垂补偿方法，所述补偿间距取9个，对应有9组补偿参数。

上述数控落地镗床滑枕下垂补偿方法，所述补偿间距取100mm。

上述数控落地镗床滑枕下垂补偿方法，所述压力给定值的获得方法是滑枕每伸长一个补偿间距，驱动补偿系统进行补偿，直至滑枕下垂量为零，然后读取补偿系统当前的压力给定值。

上述数控落地镗床滑枕下垂补偿方法，测定滑枕下垂量的仪器为百分表，该百分表固定在以床身为固定件的滑动副的滑动件上，滑动方向平行于滑枕坐标轴；对应地，百分表的测杆垂直地接合在滑枕底部；从而，当滑枕伸长时，因下垂而使测杆动作，百分表有正向读数，通过驱动补偿系统进行补偿，直至百分表读数为零即补偿完成。

上述数控落地镗床滑枕下垂补偿方法，每一补偿点的补偿参数确定后退出补偿状态，并立即保存对应的补偿参数。

附图说明