​數控機床精度補償 你知道多少？

機床具有（yǒu）的係統性（xìng）的機械相關偏差，可以被係統記（jì）錄，但（dàn）由於存在溫度或機械負載等環（huán）境因素，在（zài）後續使用過（guò）程中，偏差仍然可（kě）能出現或增加。在這些（xiē）情況（kuàng）下，蜜桃视频com.www可以提供不同的補償功能。使用實際位置編碼器（qì）（如光柵）或額外的傳感器（如激（jī）光幹涉儀等）獲得的測量值來補償偏差，從而獲得更佳的（de）加工效果。本期給大家（jiā）介紹一下蜜桃视频com.www常（cháng）見的補償功能，“運動測量”等實用的蜜桃视频com.www測量循環可（kě）在機床的持續監控與維護過程中為最終用戶提供全麵支持（chí）。

反（fǎn）向間隙補償（cháng）

在機床移動部件和其驅動部件，如滾珠絲杠，之間（jiān）進行力的傳遞時會產生（shēng）間斷或者延遲，因為完全沒有間隙的機械結（jié）構會顯（xiǎn）著增加機床的磨損，而（ér）且從工藝上講也是難以實現的。機械（xiè）間隙導致軸/主軸的運動（dòng）路徑（jìng）與間接測量係統的測量值之間（jiān）存在偏差。這意（yì）味著一旦方（fāng）向改變，軸將移動得過（guò）遠或過近，這取決於間隙的大小。工作台及其相關編碼器也會（huì）受到影（yǐng）響：如果（guǒ）編碼器（qì）位置領（lǐng）先工作（zuò）台，它提前到（dào）達指令位置這意味著（zhe）機床實際移動的距離縮短了。在機床運行，通過在相應軸上使用反向間隙補償功能，在換（huàn）向時，以前記錄的偏差將自動激活，將以前記（jì）錄的偏差疊（dié）加到實際位置值（zhí）上（shàng）。

絲杠螺距誤差補償

CNC控製係統（tǒng）中間接測量的測量原理基於這樣一個假設：即滾珠絲杠的螺距在有效（xiào）行程內保（bǎo）持不變，因（yīn）此在理論上，可以根據驅動電機的運動信息位（wèi）置推（tuī）導（dǎo）出直線軸的實際（jì）位置。但是，滾珠絲杠的製（zhì）造誤（wù）差會導致測量係統產生偏差（又稱絲杠螺距誤差）。測量偏差（取（qǔ）決於所用測量（liàng）係統）與測量（liàng）係統在機（jī）床上的安裝誤差（又稱為測（cè）量（liàng）係統誤差）可能進一步加劇（jù）此問題。為了補償這兩種誤差，使可使用一套獨（dú）立的測（cè）量係統（激光測量）測（cè）量CNC機床的自（zì）然誤差曲線，然後，將所需補償（cháng）值保存在CNC係統中進行補償。

摩（mó）擦（cā）補償（象限誤差補償）和動態摩擦（cā）補償

象限誤差補償（又稱為摩擦補償）適合上述（shù）所有情（qíng）況（kuàng），以便在（zài）加工圓形輪廓時大幅提高輪廓精度。原（yuán）因如下（xià）：在象限轉換中（zhōng），一個軸以最高進給速度移動，另一軸則靜止不動。因此，兩軸的不同摩（mó）擦行為（wéi）可（kě）能（néng）導（dǎo）致輪廓誤差。象限誤差補償可有效地減小此（cǐ）誤差並確保出色的加（jiā）工效果。補償脈衝的密（mì）度可（kě）以根（gēn）據與加速度相關的特征曲線設置，而該特征曲線可通過圓度測試來確定和參數化（huà）。在圓度測試中，圓形輪廓（kuò）的實際位（wèi）置和編（biān）程半（bàn）徑的偏差（尤其（qí）在換向時（shí））被量化的記錄下來，並通過圖形化顯示在人機界麵上。

在新版本的係統（tǒng）軟件上，集成的動態摩擦補償功能能夠根據機床不同轉速下的摩擦行為進行動（dòng）態補償，減小（xiǎo）實際加（jiā）工輪廓誤差，實現更高的控製精度。

垂度和角度誤差（chà）補償

如果各機床單個部件的重量會導致活動部件（jiàn）位移和傾斜，則需（xū）要進行垂度補償（cháng），因為它會（huì）導致相關機床部分（包括導（dǎo）向（xiàng）係統）下垂。角度誤差補償則用於當移動軸沒有以正確的角度互相對齊時（例如，垂直）。隨著零點位置的偏移不斷增加，位置誤差也增加。這兩種誤差均由機床的自重，或者刀具（jù）和工件重量所導致。在調試時測得的補償（cháng）值被定量後按照相應的位置以某種形式，如補償表，存儲在蜜桃视频com.www中。在機床運行時，相（xiàng）關軸的位置根據存儲點的（de）補償值進行插補。對於每次連續路徑（jìng）移動，均存在基本軸與補償軸。

溫度補償

熱量（liàng）可能導（dǎo）致機床各部分（fèn）膨脹。膨脹範圍取決於各機床部分的溫度（dù）、導熱率等。不（bú）同溫度可能導致各軸的實際位置發生變化，這會對加工中的工件精度產生負麵影響。這些實際值（zhí）變化可以通過溫度補償抵（dǐ）消（xiāo）。各軸在不同溫（wēn）度的誤差（chà）曲線均可（kě）定義。為了始終正確補償熱脹，必須通（tōng）過功能塊不斷從PLC向CNC控製係統重新傳遞溫度補償值、參考位（wèi）置和（hé）線性梯度（dù）角參數。意外參數的變化會由控製係統自動（dòng）消除，從而避（bì）免機床過載（zǎi）並激活監控功能。

空間誤差補償係統（VCS）

回轉軸的位置、它們的相互補償以及刀（dāo）具定向誤差，可能（néng）導致轉頭和回轉頭等部件出現係統性幾何（hé）誤差。此外，每個機床中進給軸的導（dǎo）向係統將出（chū）現小（xiǎo）誤差（chà）。對於線性軸，這些誤差（chà）為線性（xìng）位置誤差；水平和垂直直線度誤差；對於（yú）旋轉軸，會產生俯仰角、偏航（háng）角和翻滾角（jiǎo）誤差。將機（jī）床（chuáng）組件相互對齊時，可能出（chū）現其他誤（wù）差。例如，垂直誤差。在三軸機床中，這意味著在刀尖上可能會產生21項個幾何誤差：每個線性軸六個誤差類型乘以三個軸，再（zài）加三個角度誤差。這些偏（piān）差共（gòng）同作用形成總誤差，又稱為空間誤差。

空間（jiān）誤（wù）差描述了實際機床的（de）刀具中點（TCP）位置與理想無誤差機（jī）床的刀具中點位置的偏差。蜜桃视频com.www解決方案（àn）合作夥伴能夠借助激光測量設備（bèi）確定空（kōng）間誤差。僅測量單個位置的誤差是遠遠不夠的，必須測量整個（gè）加工空間內的所有機床誤差。通常（cháng）需要記錄所有位置的測量（liàng）值並繪成曲線，因（yīn）為各誤差大小取決於相關進給軸的位置（zhì）與測量位置。例如（rú），當y軸與z軸處於不同位（wèi）置時，導致x軸產生的偏差會（huì）不（bú）同——即使在（zài）x軸的幾乎同一位置也會出現（xiàn）誤差。借助“運動（dòng）測量”，隻需幾（jǐ）分鍾（zhōng）即可確定回轉軸誤差。這意味著，可以不（bú）斷檢查機床的準（zhǔn）確性，如果需要，即使在（zài）生產中，也可（kě）以校正準確性。

偏差（chà）補（bǔ）償（cháng）（動態前饋控製（zhì））

偏差指在機床軸運（yùn）動時位置（zhì）控製器與標準的偏差。軸偏差（chà）為機床軸的目標位置與其實際位（wèi）置的差值。偏差導致與速度相關的不必要輪廓誤差，尤其在輪廓曲率（lǜ）變化時，如圓形、方形輪廓等。憑借零件程（chéng）序中的NC高級語言命令FFWON，在沿路徑（jìng）移動時，可以將與速度相關的（de）偏（piān）差減為零。通過前饋控製提高路徑精度，從而獲得（dé）更好的加工效果（guǒ）。

電子配重補償

在極端情況下，為了防止軸（zhóu）下垂而對機（jī）床、刀具或工（gōng）件造成損壞，可以激活電子配重功能。在沒有機械或液壓配重的負載軸中（zhōng），一旦鬆開製動器，垂直軸會意（yì）外下垂。在激活電（diàn）子配重後，可以補償意（yì）外的軸下垂。在鬆開製動器後，靠恒定的平衡扭矩來保持下垂軸的位置。