西门子数控系统双电动机驱动消隙功能提高机床传动精度

　　通过张紧力控制在主动轴和从动轴上外加方向相反的扭矩，使其始终处在保持张力的状态。通过这一功能，通过齿轮来减小主动轴和从动轴的反向间隙造成的影响。但是，这并不意味着可减小机械系统本身存在的滚珠丝杠和工作台之间的反向间隙。如图3所示，即使在静止状态张紧力产生的扭矩相互牵引使主动轴x1和从动轴x2驱动的齿轮反向间隙减少。

　　主从配置只在从动轴中进行配置。在默认的设定中，与速度设定耦合一样，主动轴也用扭矩补偿控制。

　　下面以某公司生产的xk2130型数控龙门镗铣床为例说明具体应用。

　　某公司生产的xk2130型数控龙门镗铣床工作台移动（x1轴）采用了双电机消隙控制机构。其中x1为主动轴，lb382c光栅尺作为位置反馈，全闭环控制；x2为从动轴，电机编码器位置反馈，半闭环控制。参数设置如下：

　　md 37250：ms_assign_master_speed_cmd［ax2］=1 ax2与ax1速度耦合

　　md 37252：ms_assign_master_torque_ctr［ax2］=0 ax1扭矩分配与速度耦合一致

　　md 37262：ms_coupling_always_active［ax2］=1 ax2与ax1永久耦合

　　md 37254：ms_torque_ctrl_mode［ax2］=0 扭矩分配ax2与ax1双向加入

　　md 37268：ms_torque_weight_slave［ax2］=50 扭矩分配ax2与ax1 50%

　　md 37256：ms_torque_ctrl_p_gain［ax2］=0.5 扭矩补偿控制器增益

　　md 37258：ms_torque_ctrl_i_time［ax2］=5.0 扭矩补偿控制器积分时间

调试中需要注意的事项

　　选择的张紧扭矩必须足够大以保证即使在加速期间所产生的扭矩也不低于要求的最小张力，切勿设定一个超过额定扭矩的值，设定值过大会发出过载报警。为防止电机过热，可以在电机静止时减少张紧扭矩。调试中通过调整md 37264：ms_tension_torque，使机床运行平稳无振动。

结论

　　用西门子数控系统具有的主从控制功能实现双电机驱动消隙，不仅可以有效地消除传动间隙的静态误差，同时实现高速响应的随动控制，从而提高机床动静态传动精度。双电机驱动消隙功能的应用降低了设计成本，简化了机械传动结构，方便了车间装配调试，因此具有广泛的应用前景。