台湾宝元LNC-M320i螺距误差补偿
数控车床丝杠螺距误差的补偿
项目数控车床丝杠螺距误差的补偿 一、工作任务及目标 1．本项目的学习任务 （1）学习数控车床丝杠螺距误差的测量和计算方法； （2）学习数控车床螺距误差参数的设置方法。 2．通过此项目的学习要达到以下目标 （1）了解螺距误差补偿的必要性； （2）掌握螺距误差补偿的测量和计算方法； （3）能够正确设置螺距误差参数。 二、相关知识 滚珠丝杠螺母机构 数控机床进给传动装置一般是由电机通过联轴器带动滚珠丝杆旋转，由滚珠丝杆螺母机构将回转运动转换为直线运动。 1、滚珠丝杠螺母机构的结构 滚珠丝杠螺母机构的工作原理见图1；在丝杠1 和螺母 4 上各加工有圆弧形螺旋槽，将它们套装起来变成螺旋形滚道，在滚道内装满滚珠2。当丝杠相对螺母旋转时，丝杠的旋转面经滚珠推动螺母轴向移动，同时滚珠沿螺旋形滚道滚动，使丝杠和螺母之间的滑动摩擦转变为滚珠与丝杠、螺母之间的滚动摩擦。螺母螺旋槽的两端用回珠管 3 连接起来，使滚珠能够从一端重新回到另一端，构成一个闭合的循环回路。
2、进给传动误差 螺距误差：丝杠导程的实际值与理论值的偏差。例如PⅢ级滚珠丝杠副的螺距公差为0.012mm/300mm。 反向间隙：即丝杠和螺母无相对转动时丝杠和螺母之间的最大窜动。由于螺母 结构本身的游隙以及其受轴向载荷后的弹性变形，滚珠丝杠螺母机构存在轴向间隙，该轴向间隙在丝杠反向转动时表现为丝杠转动α角，而螺母未移动，则形成了反向间隙。为了保证丝杠和螺母之间的灵活运动，必须有一定的反向间隙。但反向间隙过大将严重影响机床精度。因此数控机床进给系统所使用的滚珠丝杠副必须有可靠的轴向间隙调节机构。 图2为常用的双螺母螺纹调隙式结构，它 用平键限制了螺母在螺母座内的转动，调整时只要扮动圆螺母就能将滚珠螺母沿轴 向移动一定距离，在将反向间隙减小到规定的范围后，将其锁紧。
立式加工中心机床的螺距误差补偿(精)
立式加工中心机床的螺距误差补偿 随着我国制造业的飞速发展，数控机床制造技术也在不断地发展，同时对数控机床的各项性能提出了越来越高的要求。机床的定位精度便成为了衡量机床性能的一项重要指标。机械结构当中不可避免的摩擦、间隙，以及装配误差成为了制约机床定位精度的主要因素。由此，数控系统的制造商开发出了螺距误差补偿功能，借此以消除或者削弱以上因素对机床定位精度的影响，从而达到更好的加工效果。发那科与西门子两大公司在这个领域表现得尤为出色，以下将对这两种数控系统的螺距误差补偿方法进行详细介绍。 1.发那科数控系统机床的误差补偿（以FANUC 0i-MD为例） 1.1基本概念 1.1.1补偿点的指定 各轴的补偿点的指定，可通过夹着参考点的补偿点编号指定(+)侧、(-)侧来进行。机械的行程超过(+)侧、(-)侧所指定的范围时，有关超出的范围，不进行螺距误差补偿（补偿量全都成为0）。 1.1.2补偿点号 补偿点数，在螺距误差设定画面上提供有共计1024 点，从0 到1023。通过参数将该编号任意分配给各轴。 另外，螺距误差设定画面中，在最靠近负侧的补偿号前，显示该轴的名称。 1.1.3补偿点的间隔 螺距误差补偿的补偿点为等间隔，在参数中为每个轴设定该间隔。 螺距误差补偿点的间隔有最小值限制，通过下式确定。 螺距误差补偿点间隔的最小值＝最大进给速度（快速移动速度）÷7500 1.2相关参数 (1)1851 每个轴的反向间隙补偿量。 (2)1852 每个轴的快速移动时的反向间隙补偿量。 (3)3620 每个轴的参考点的螺距误差补偿点号。 (4)3621 每个轴的最靠近负侧的螺距误差补偿点号。 (5)3622 每个轴的最靠近正侧的螺距误差补偿点号。 (6)3623 每个轴的螺距误差补偿倍率。 (7)3624 每个轴的螺距误差补偿点间隔。 注：以上参数中3620，3621，3622，3624修改后需要切断电源并重新上电才生效，其余参数修改后复位即可生效。 1.3操作方法（以X轴行程为850mm的丝杠为例，全长采集20个数据） 1.3.1连接激光干涉仪 1.3.2设置参数
FANUC数控机床螺距误差的检测分析与应用_赵宏立
FANUC 数控机床螺距误差的检测分析与应用 赵宏立 （沈阳职业技术学院，沈阳110045 ）1数控机床螺距误差补偿原理与检测分析 随着精密加工和精益生产的市场需求，数控机床这 种高效高精的自动化设备逐渐在我国普及和使用，由于设备的长期运转和磨损，机床自身的精度需要定期校准，特别是数控机床的重复定位精度和定位精度的检测和补偿，直接影响产品的加工精度和效益。在实践应用中，数控系统的螺距误差补偿功能是最节约成本且直接有效的检测和补偿方法。Fanuc 数控机床的螺距误差补偿功能有一定的代表性，下面针对Fanuc 数控机床进行螺距误差的检测分析和补偿。1.1 螺距误差补偿与检测原理 在半闭环数控系统当中，重复定位精度和定位精度很大程度上取决于数控机床的滚珠丝杠精度，由于滚珠丝杠存在制造误差和长期加工使用带来的磨损，其精度必然下降，故所有的数控机床都为用户提供了螺距误差补偿功能。螺距误差补偿是将指定的数控机床各轴进给指令位置与高精度位置测量系统所测得的实际位置相比较，计算出在数控机床各轴全行程上的误差偏移值，再将误差偏移值补偿到数控系统中，则数控机床各轴在运动时控制刀具和工件向误差的逆方向产生相对运动，自动补偿误差偏移值，提高机床的加工精度。1.2 螺距误差补偿应用与分析 我们知道，在大多数数控系统中螺距误差补偿只是 对机床的线性补偿段起作用，只要在数控系统允许的范围内补偿就会起到补偿作用，每轴的螺距误差可以用最小移动单位的倍数进行补偿，一般以机床参考点作为补偿原点，在移动轴设定的各 补偿间隔上，把应补偿的值作为固定参数设定。如图1所示为步距规采用线性补偿方法进行检测。 但一般情况下丝杠的使用是不均匀的，经常使用的地方必然就要磨损得多，用线性补偿只是进行统一均匀线性补偿，不能照顾到特殊的点，而采用点补偿正好能满足这一点，螺距补偿才会没有误 差。为了减少点补偿的误差，应该尽量选取较小的螺距补偿点间距。点补偿的优点是能针对不同点的不同误差值进行补偿，解决了不同点不同螺距误差的补偿问题，补偿的精度高。缺点是测量误差时比较麻烦，需用专业的测量仪器跟踪各点测量。如图2所示，采用定点补偿法进行螺距误差补偿的检测。 摘要： Fanuc 数控机床在我国数控加工领域占据着主导地位，它的精度和性能指标直接取决于数控机床的定位精度和重复定位精度。在实践应用中，数控系统的螺距误差补偿功能是最节约成本且直接有效的方法。利用激光干涉仪或步距规测得的实际位置与数控机床移动轴的指令位置相比较，计算出全程上的误差分布曲线，在数控系统控制移动轴运动时考虑该误差差值并加以补偿,可以使数控机床的精度达到更高水平。 关键词： 定位精度；螺距误差；检测；补偿中图分类号：T G502.13文献标识码：A 文章编号：1002－2333（2010）05－0038－03 Analysis and Application of Thread Pitch Error Compensation in Fanuc CNC Machine ZHAO Hong-li （Shenyang Polytechnic College,Shenyang 110045,China ） Abstract ：Fanuc CNC Machine Tools dominated the field of NC machining in China,its accuracy and performance depends directly on the positioning accuracy and repeat positioning accuracy of CNC Machine Tools.In practical applications,the function of pitch error compensation is the most cost effective and direct method of CNC system.The actual position measured by using laser interferometer or a step gauge is compared with the instructions position of CNC machine moving axis,the position error curve is calculated out on the whole distribution,the error value is compensated in the moving-axis CNC system control movement.So the accuracy of CNC machine tools can be achieved a higher level. Key words ：position accuracy;screw pitch error;measure; compensation 图 1 利用步距规进行线性 螺距误差检测 图2利用激光干涉仪进行 定点补偿检测 ACADEMIC COMMUNICATION 学术交流 理论/研发/设计/制造 机械工程师2010年第5期 38
下垂补偿功能的原理
西门子840D数控系统补偿功能bjxtdlhzzj,2008-11-10 19:22:11 一、西门子840D数控系统的补偿功能 西门子840D数控系统提供了多种补偿功能，供机床精度调整时选用。这些功能有： 1、温度补偿。 2、反向间隙补偿。 3、插补补偿，分为： (1) 螺距误差和测量系统误差补偿。 (2)下垂补偿（横梁下垂和工作台倾斜的多维交叉误差补偿）。 4、动态前馈控制（又称跟随误差补偿）。包括：速度前馈控制和扭矩前馈控制。 5、象限误差补偿（又称摩擦力补偿）。分为：常规(静态) 象限误差补偿和神经网络(动态)象限误差补偿。 6、漂移补偿。 7、电子重量平衡补偿。 在西门子840D功能说明样本和资料中所列的众多补偿功能中，都没有指出该系统具有双向螺距误差补偿功能。但是在下垂补偿功能描述中却指出，下垂补偿功能具有方向性。这样，如果下垂误差补偿功能，在基准轴和补偿轴定义为同一根轴时，就可能对该轴进行双向丝杠螺距误差补偿，由此提供了一个双向螺距误差补偿的依据。 二、840D下垂补偿功能的原理 1、下垂误差产生的原因： 由于镗铣头的重量或镗杆自身的重量，造成相关轴的位置相对于移动部件产生倾斜，也就是说，一个轴（基准轴）由于自身的重量造成下垂，相对于另一个轴（补偿轴）的绝对位置产生了变化。 2、840D下垂补偿功能参数的分析： 西门子840D数控系统的补偿功能，其补偿数据不是用机床数据描述，而是以参数变量，通过零件程序形式或通用启动文件(_INI文件) 形式来表达。描述如下： (1) $AN_CEC[t，N]：插补点N的补偿值，即基准轴的每个插补点对应于补偿轴的补偿值变量参数。 (2) $AN_CEC_INPUT_AXIS[t]：定义基准轴的名称。 (3) $AN_CEC_OUTPUT_AXIS[t]：定义对应补偿值的轴名称。 (4) $AN_CEC_STEP[t]：基准轴两插补点之间的距离。 (5) $AN_CEC_MIN[t]：基准轴补偿起始位置： (6) $AN_CEC_MAX[t]: 基准轴补偿终止位置 (7) $AN_CEC_DIRECTION[t]：定义基准轴补偿方向。其中： ★ $AN_CEC_DIRECTION[t]=0：补偿值在基准轴的两个方向有效。 ★ $AN_CEC_DIRECTION[t]=1：补偿值只在基准轴的正方向有效，基准轴的负方向无补偿值。 ★ $AN_CEC_DIRECTION[t]=-1：补偿值只在基准轴的负方向有效，基准轴的正方向无补偿值。 (8) $AN_CEC_IS_MODULO[t]：基准轴的补偿带模功能。 (9) $AN_CEC_MULT_BY_TABLE[t]：基准轴的补偿表的相乘表。这个功能允许任一补偿表可与另一补偿表或该表自身相乘。 3、下垂补偿功能用于螺距误差或测量系统误差补偿时的定义方法： 根据840D资料的描述，机床的一个轴，在同一补偿表中，既可以定义为基准轴，又可以
西门子840D数控系统螺距误差补偿知识
西门子840D数控系统螺距误差补偿 西门子840D数控系统不同于以前曾广泛应用的810T/M和840C等老数控系统,它并没有提供专门的双向螺距误差补偿功能，通过对840D系统中的下垂补偿功能的分析研究，找到了一种方法，成功的解决了进行双向螺距误差补偿的问题。 关键词：数控系统下垂补偿功能双向螺距误差补偿 由于机床丝杠在制造、安装和调整等方面的误差，以及磨损等原因，造成机械正反向传动误差的不一致，导致零件加工精度误差不稳定。因此也必须定期对机床坐标精度进行补偿，必要时要做双向坐标补偿，以达到坐标正反向运动误差的一致性。 一、西门子840D数控系统的补偿功能 西门子840D数控系统提供了多种补偿功能，供机床精度调整时选用。这些功能有： 1、温度补偿。 2、反向间隙补偿。 3、插补补偿，分为： (1) 螺距误差和测量系统误差补偿。 (2)下垂补偿（横梁下垂和工作台倾斜的多维交叉误差补偿）。 4、动态前馈控制（又称跟随误差补偿）。包括：速度前馈控制和扭矩前馈控制。
5、象限误差补偿（又称摩擦力补偿）。分为：常规(静态) 象限误差补偿和神经网络(动态)象限误差补偿。 6、漂移补偿。 7、电子重量平衡补偿。 在西门子840D功能说明样本和资料中所列的众多补偿功能中，都没有指出该系统具有双向螺距误差补偿功能。但是在下垂补偿功能描述中却指出，下垂补偿功能具有方向性。这样，如果下垂误差补偿功能，在基准轴和补偿轴定义为同一根轴时，就可能对该轴进行双向丝杠螺距误差补偿，由此提供了一个双向螺距误差补偿的依据。 二、840D下垂补偿功能的原理 1、下垂误差产生的原因： 由于镗铣头的重量或镗杆自身的重量，造成相关轴的位置相对于移动部件产生倾斜，也就是说，一个轴（基准轴）由于自身的重量造成下垂，相对于另一个轴（补偿轴）的绝对位置产生了变化。 2、840D下垂补偿功能参数的分析： 西门子840D数控系统的补偿功能，其补偿数据不是用机床数据描述，而是以参数变量，通过零件程序形式或通用启动文件(_INI文件) 形式来表达。描述如下： (1) $AN_CEC[t，N]：插补点N的补偿值，即基准轴的每个插补点对应于补偿轴的补偿值变量参数。 (2) $AN_CEC_INPUT_AXIS[t]：定义基准轴的名称。 (3) $AN_CEC_OUTPUT_AXIS[t]：定义对应补偿值的轴名称。 (4) $AN_CEC_STEP[t]：基准轴两插补点之间的距离。 (5) $AN_CEC_MIN[t]：基准轴补偿起始位置： (6) $AN_CEC_MAX[t]: 基准轴补偿终止位置 (7) $AN_CEC_DIRECTION[t]：定义基准轴补偿方向。其中：
13、螺距误差补偿及反向间隙补偿
螺距误差补偿及反向间隙补偿 根据下表设置螺距误差补偿相关参数： 参数号参数位设定值设置说明 3620 X Z 100 200 每个轴的参考点的螺 距误差补偿点号 3621 X Z 负方向最远的补偿位置号根据下面的公式进行计算： 参考点的补偿位置号—(负方向的机床行程/补偿位置间隔)+ 1 100-（1000/50）+1=81 所以负方向补偿位置号设置为81 3622 X Z 正方向的最远补偿位置号根据下面的公式进行计算： 参考点的补偿位置号+(正方向的机床行程/补偿位置间隔)+ 1 100+（0/50）+1=101 所以参考点正方向补偿位置号为101. 3624 补偿点间隔输入格式 为无小数点输入格 式，由于X轴为直径 值编程，所以X轴补 偿点间隔应为实际补 偿点间隔的2倍，应 设置为100000，为 100mm. 参数号参数位设定值设置说明 1800 #4(RBK) 是否分别进行切削进 给/快速移动反向间 隙补偿 0: 不进行。 1: 进行。 1851 X Z 每个轴的反向间隙补偿量，设置后，回零
生效 1852 X Z 每个轴的快速移动时的反向间隙补偿量，回零生效 由于FANUC系统螺距误差补偿采用增量式的补偿方式，所以在进行螺距误差补偿时，需根据补偿数据进行补偿数据的设定个。 下表为螺距误差补偿表 由于每个补偿点的最大补偿值只能到7，在上表中可以看到，在-400mm测量位置处出现了一次22的值，此点是所有补偿点误差的最大值，所以补偿倍率按此点进行计算，而且考虑其它点的误差值，将补偿倍率设置为3倍。 补偿倍率设置为3倍，所有的补偿值都放大了三倍，所以在补偿数据处看到的是计算值的1/3,如果测量人员给出的是补偿值，那么补偿数据就按上图中的数据进行输入，如果给出的
螺距误差补偿
螺距误差补偿 螺补有关的参数： MD32450MA_BACKLASH[ ] （轴反向间隙补偿） MD32700MA_ENC_COMP_ENABLE[ ] = 0 可以写补偿值 = 1 补偿文件写保护MD38000MA_MM_ENC_COMP_MAX_POINTA[ ]（轴螺补补偿点数） 螺补的步骤（以X轴为例）： 1参数MD38000，按照X轴的全行程以及步长必须小于150mm的规则确定要补偿的点数（最好是一次确定并更改所有需要螺补轴的补偿点数）。更改完此参数后会出现一个报警4000，此时不要做NCK Reset，此时应该做NC备份。备份完后作POWER ON。 2在“Programe”（程序）中“Workpiece Programe（工件程序）”拷入各个轴的螺补程序LBX，LBY，LBZ等。 3在Service（服务）中找寻Data selection，在打开的界面中选择NC_active_data，回到data manage（数据管理）中打开NC_active_data，会出现meas.system_error_comp目录，再打开此目录会出现几个子目录：meas.system_error_comp_axis1（axis2，Axis3，axis4，……）,点击axis1,按copy出现一个面板，将axis1复制到LB中，回到“workpiece（工件）”的LB 中，将出现AX1—EEC程序，此程序就是X轴的数据补偿程序。其他轴同理。 4在对机床进行螺补之前，应先走一遍所测轴全程，确定所测轴的全程间隙，如果过大需要调整光栅钢带的长度，使得所测轴全程激光测得的数与显示屏显示的数相差范围在0.02mm以下。 5设置MD32700= 0，将X轴以LBX的程序运行一遍（注意要设置好LBX里的步长，全长等数据），将激光测试出的各个点的误差及反向间隙数据采集下来。把各个点的误差数据以及程序的步长，最大和最小点一次写入AX1—EEC程序（注意不要改变数据的正负号），将反向间隙写入MD32450。 6在auto方式下选择AX1—EEC程序，并执行此程序。将MD32700设置为1，按“MD 参数生效”，作一次复位，使补偿值生效。再执行LBX程序，再检验X轴精度是否合格。 7如果精度检验不合格，可能有以下几种情况： ⑴定位精度不合格。需要分析一下激光曲线，具体看是否有地方出现较大拐点等， 要检查钢带外壳的直线度并调整，最好控制在0.05mm以内，重复E，F步骤， 再次补偿。 ⑵重复精度不合格。这个问题就比较复杂，对于螺补数据几乎不可能，因为它完 全来源于机械的安装，只能寄希望于机械的安装精度合格了。也许唯一能解点
机床数控原理与系统复习大纲(第2版西北工业大学出版社)
第一章绪论 1、数控机床（P1页；后面即P1） 数控机床是指采用数字形式信息控制的机床。凡是用数字化的代码将零件加工过程中所需的各种操作和步骤以及刀具与工件之间的相对位移量等记录在程序介质上，送入计算机或数控系统经过译码、运算及处理，控制机床的刀具与工件的相对运动，加工出所需要的工件的一类机床即为数控机床。 2、机床数控控制技术（P1） 机床数字控制技术就是以数字化的信息实现机床控制的一门技术。 3、选用数控机床主要考虑三种因素（P2） 即单件、中小批量的生产；形状比较复杂，精度要求高的加工；产品更新频繁，生产周期要求短的加工。 4、数控机床的组成（P2） 数控机床一般由控制介质、数控装置、伺服系统和机床本体组成。 5、数控装置（P3） 数控装置是数控机床的中枢，在普通机床中一般由输入装置、存储器、控制器、运算器和输出装置组成。 6、脉冲当量（P3） 相对于每个脉冲信号，机床移动部件的位移量叫做脉冲当量。 7、按工艺用途分类（P3） 1）、一般数控机床 2）、数控加工中心机床 3）、多坐标数控机床 8、按数控机床的运动轨迹分类（P4） 1）、点位控制数控机床 2）、点位直线控制数控机床 3）、轮廓控制数控机床 9、按伺服系统的控制方式分类（P5） 1）、开环控制数控机床 2）、闭环控制数控机床 3）、半闭环控制数控机床 4）、开环补偿型数控机床 10、按数控装置分类（P6） 1）、硬线数控 2）、软线数控（英文缩写要熟悉） 11、数控机床程序编制分为：手工编程和自动编程。（P7） 12、程序段格式（P10） 程序段格式是指一个程序段中各字的排列顺序及其表达形式。常用的程序段格式有三种：固定顺序程序段格式、带有分隔符的固定顺序程序段格式和字地址程序段格式。 13、准备功能字（P10） 准备功能字以地址符G为首，后跟二位数字（G00~G99）。 14、G代码（P10） G00 点定位；G01 直线插补；G02 顺时针圆弧插补；G03 逆时针圆弧插补
FANUC的进给运动误差补偿方法
无锡职业技术学院毕业设计说明书 机械技术学院 毕业设计论文 FANUC的进给运动误差补 偿方法 学生姓名： 指导教师姓名： 所在班级所在专业 论文提交日期论文答辩日期 答辩委员会主任主答辩人 系 年月日
FANUC的进给运动误差补偿方法 目录 毕业设计任务书 (1) 开题报告 (2) 第一章进给运动误差补偿方法 (6) 1.1常见进给运动误差 (7) 1.1.1反向间隙误差补偿 (8) 1.1.2螺距误差补偿 (9) 1.1.3摩擦补偿 (11) 第二章进给误差数据采集与补偿参数的设置 (12) 2.1激光干涉仪 (12) 2.1.1单频激光干涉仪 (12) 3.1 双频激光干涉仪 (13) 3.1.1 雷尼绍激光校准系统 (14) 3.1.2 测量误差分析 (19) 3.2误差补偿参数的设置 (20) 毕业设计总结 (23) 参考文献 (24) 致谢 (25) 外文翻译 (26) 2
无锡职业技术学院毕业设计说明书 机械技术学院 毕业设计任务书 课题名称FANUC的进给运动误差补偿方法 指导教师王小平职称高级技师 专业名称数控设备应用与维护班级数控设备10832 学生姓名尹耀强学号1061083237 课题需要完成的任务： 1．根据课题调研查阅资料，了解国内外现状、进展，编写调研报告。 2．收集技术资料、图纸进行设计或分析探讨。 3．对不同类型设计的分析, 进行方案论证，确定总体方案。 4．完成毕业设计的论文。 5． 3000单词量的外文资料的翻译（专业相关科技类）。 课题计划： 2月21日—2月25日；确定毕业设计课题。 2月28日—3月 4日；收集整理英文翻译资料。 3月 7日—3月11日；查阅技术资料，完成课题的前期调研工作，完成英文翻译。3月14日—3月18日；完成课题相关资料收集，进行毕业论文构思。 3月21日—3月25日；完成毕业论文初稿。 3月28日—4月01日；完成毕业论文初稿。 4月04日—4月08日；修改、完善毕业论文，定稿。 4月11日—4月20日；整理打印毕业设计资料，完成答辩 计划答辩时间： 4月20日 数控技术系（部、分院） 2011 年3月 1 日 1
FANUC数控系统螺距误差补偿功能.
FANUC数控系统螺距误差补偿功能数控机床的直线轴精度表现在轴进给上主要由三项精度:反向间隙、定位精度和重复定位精度,其中反向间隙、重复定位精度可以通过机械装置的调整来实现,而定位精度在很大程度上取决于直线轴传动链中滚珠丝杠的螺距制造精度。在数控机床生产制造及加工应用中,在调整好机床反向间隙、重复定位精度后,要减小定位误差,用数控系统的螺距误差螺距补偿功能是最节约成本且直接有效的方法。 FANUC数控系统已广泛应用在数控机床上,其螺距误差补偿功能有一定的典型性。螺距补偿原理是将机械参考点返回后的位置作为螺距补偿原点,CNC系统以设定在螺距误差补偿参数中的螺距补偿量和CNC移动指令,综合控制伺服轴的移动量,补偿丝杠的螺距误差。 1 螺距误差补偿前的准备工作回参考点后,编程控制需要螺距误差补偿的轴,从参考点或机床机械位置某一点间歇移动若干个等距检测点,用激光干涉仪等检测计量仪器检测出各点的定位误差。检测点数量可根据机床的工作长度自设。 2 设定螺距误差补偿参数 打开参数开关在MDI方式下设置参数PWE=1,系统出现1000报警,同时按CAN和RESET键清除报警。 ⑴参考点的螺距误差补偿点号码参数X轴参数No.1000Z轴参数No.2000 ⑵螺距误差补偿倍率参数参数No.0011的PML1,PML2。.PML2 PML1 倍率（ 0 0 31，0 1 32， 1 0 34，1 1 38）设定的螺距补偿值,乘上该倍率,即为输出值. ⑶螺距误差补偿点间隔X轴参数No.756Z轴参数No.757螺距误差补偿点为等间隔,设定范围从0到999999999。一般设定单位是0.001毫米。⑷螺距补偿点数目各轴从0到127共128个螺距补偿点 ⑸螺距补偿量及螺距补偿点的号X轴参数No.(1001+螺距补偿点号)Z轴参数No.(2001+螺距补偿点号)每个螺距补偿点螺距补偿量的范围为(-7)～(+7)乘以螺距补偿倍率。负侧最远补偿点的号=原点补偿点-(负侧的机床长/补偿点间隔)+1正侧最远补偿点的号=原点补偿点+(正侧的机床长/补偿点间隔) 3设定好螺距补偿参数后,在MDI方式下,设置参数PWE=0,关闭参数写状态。机床断电后重新启动,回参考点,螺距补偿生效。再检测定位精度,没达到要求的补偿点可反复修改补偿量,直至达到要求。 4 应用举例 数控车床的参考点一般设在机械正限位不到处,参考点与正限位之间的范围在加工工件时很少用到,下面以一台数控车床的Z轴丝杠精度检测结果,阐述螺距误差补偿如何应用。 编程后运行,检测Z轴移动点,每点来回检测
机床螺距误差补偿知多点
机床螺距误差补偿知多点 1.什么是螺距误差 开环和半闭环数控机床的定位精度主要取决于高精度的滚珠丝杠。但丝杠总有一定螺距误差，因此在加工过程中会造成零件的外形轮廓偏差。螺距误差是指由螺距累积误差引起的常值系统性定位误差。 2.螺距误差补偿的原理 螺距误差补偿的基本原理就是将数控机床某轴上的指令位置与高精度位置测量系统所测得的实际位置相比较，计算出在数控加工全行程上的误差分布曲线，再将误差以表格的形式输入数控系统中。这样数控系统在控制该轴的运动时，会自动考虑到误差值，并加以补偿。 3.螺距误差补偿方法 硬件方法 提高机床部件的加工装配精度，此方法不仅受到加工机床精度等级的制约，而且随着加工精度的提高，加工成本呈指数级增加，效益不高； 软件方法 通过SJ6000激光干涉仪采集数控机床的定位精度，再利用数控机床的可编程、智能性，对机床误差进行补偿从而达到提高机床精度的要求。采用这种方法，无需对数控机床的硬件进行改造遍可较大幅度的提高数控机床的加工精度。 4. SJ6000激光干涉仪基本参数
稳频精度：0.05ppm 动态采集频率：50 kHz 预热时间：约8分钟 工作温度范围：(0~40)℃ 存储温度范围：(-20~70)℃ 环境湿度：(0~95)%RH 空气温度传感器：±0.1℃(0~40)℃，分辨力0.01℃材料温度传感器：±0.1℃(0~55)℃，分辨力0.01℃空气湿度传感器：±5%RH (0~95)%RH 大气压力传感器：±0.1kPa (65~115)kPa 测量距离：(0~80)m (无需远距离线性附件) 测量精度：0.5ppm (0~40)℃ 测量分辨力：1nm 测量最大速度：4m/s
FANUC数控系统螺距误差补偿功能
FANUC数控系统螺距误差补偿功能 数控机床的直线轴精度表现在轴进给上主要由三项精度:反向间隙、定位精度和重复定位精度,其中反向间隙、重复定位精度可以通过机械装置的调整来实现,而定位精度在很大程度上取决于直线轴传动链中滚珠丝杠的螺距制造精度。在数控机床生产制造及加工应用中,在调整好机床反向间隙、重复定位精度后,要减小定位误差,用数控系统的螺距误差螺距补偿功能是最节约成本且直接有效的方法。 FANUC数控系统已广泛应用在数控机床上,其螺距误差补偿功能有一定的典型性。螺距补偿原理是将机械参考点返回后的位置作为螺距补偿原点,CNC系统以设定在螺距误差补偿参数中的螺距补偿量和CNC移动指令,综合控制伺服轴的移动量,补偿丝杠的螺距误差。 1 螺距误差补偿前的准备工作回参考点后,编程控制需要螺距误差补偿的轴,从参考点或机床机械位置某一点间歇移动若干个等距检测点,用激光干涉仪等检测计量仪器检测出各点的定位误差。检测点数量可根据机床的工作长度自设。 2 设定螺距误差补偿参数 打开参数开关在MDI方式下设置参数PWE=1,系统出现1000报警,同时按CAN和RESET键清除报警。 ⑴参考点的螺距误差补偿点号码参数X轴参数No.1000Z轴参数No.2000 ⑵螺距误差补偿倍率参数参数No.0011的PML1,PML2。.PML2 PML1 倍率（0 0 31，0 1 32， 1 0 34，1 1 38）设定的螺距补偿值,乘上该倍率,即为输出值. ⑶螺距误差补偿点间隔X轴参数No.756Z轴参数No.757螺距误差补偿点为等间隔,设定范围从0到999999999。一般设定单位是0.001毫米。 ⑷螺距补偿点数目各轴从0到127共128个螺距补偿点 ⑸螺距补偿量及螺距补偿点的号X轴参数No.(1001+螺距补偿点号)Z 轴参数No.(2001+螺距补偿点号)每个螺距补偿点螺距补偿量的范围为(-7)～(+7)乘以螺距补偿倍率。负侧最远补偿点的号=原点补偿点-(负侧的机床长/补偿点间隔)+1正侧最远补偿点的号=原点补偿点+(正侧的机床长/补偿点间隔) 3设定好螺距补偿参数后,在MDI方式下,设置参数PWE=0,关闭参数写状态。机床断电后重新启动,回参考点,螺距补偿生效。再检测定位精度,没达到要求的补偿点可反复修改补偿量,直至达到要求。 4 应用举例 数控车床的参考点一般设在机械正限位不到处,参考点与正限位之间的范围在加工工件时很少用到,下面以一台数控车床的Z轴丝杠精度检测结果,阐述螺距误差补偿如何应用。 编程后运行,检测Z轴移动点,每点来回检测 定位精度5次。 检测点参考点 -400-300 -200 -100 0 100(Z轴) -350 -250 -150 -50 50 得到相邻两点间所需螺距误差补偿量点间100～50 50～0 0～-50 -50～-100 -100～-150补偿量-1 +2 -1 0 -1点间-150～-200 -200～-250 -250～-300
数控原理与系统复习题
1数控技术是用数字化信息构成的程序对某一对象的工作过程进行自动控制的一门技术 2数控系统是指采用数字控制技术，实现机床自动控制的一整套设备和装置 3按其伺服系统的控制方式，数控系统分为哪几类？各有什么特点？ 按其伺服系统的控制方式，数控系统分为开环控制型数控系统，全闭环控制型数控系统，半闭环控制型数控系统，混合控制数控系统。特点：开环控制型数控系统控制简单，价格比较低廉。全闭环控制型数控系统可以消除包括工作台传动链在内的传动误差，因而位置控制精度很高，但由于它将丝杠，螺母副及机床工作台这些大惯性环节放在闭环环内，调试时，其系统稳定状态很难达到。半闭环控制型数控系统其控制精度不如全闭环控制型数控系统，但其调试方便，可以获得比较稳定的控制特性。混合控制数控系统常见的有种开环补偿型数控系统和半闭环补偿型数控系统，开环补偿型数控系统既保留了开环控制的优点又较好地解决了步进电机丢步和过冲问题使开环控制的控制精度得以提高。半闭环补偿型数控系统即可以快速获得稳定的控制特性，又可以获得高精度。 4什么叫刀具补偿？简述刀具补偿的执行过程。 刀具补偿：根据刀具形状、尺寸等对刀具中心位置进行偏置，将编程零件轨迹变换为刀具中心轨迹，从而保证刀具按其中心轨迹移动，能够加工出所要求的零件轮廓的变换过程。刀具补偿执行过程：1、刀补建立。2、刀补进行。3、刀补撤消。 5轮廓插补是在已知线段类型和起止坐标的情况下，补足中间点的过程。 6开环数控系统:不带位置检测装置，也无反馈电路，以步进电机驱动。因此具有简单、经济的优点，被广泛用于中低挡数控机床及一般的机床改造 7半闭环控制数控系统：位置检测元件被安装在电动机轴端或丝杠轴端，通过角位移的测量间接计算出机床工作台的实际运行，并将其与CNC装置计算出的指令位置相比较，用差值进行控制，构成半闭环。由于半闭环的环路内不包括丝杠，螺母副及机床工作台这些大惯性环节，由这些环节所造成的误差不能由环路矫正，因而其控制精度不如全闭环控制型数控系统，但其调试方便，可以获得比较稳定的控制特性。 8 NC是硬件数控系统的简称，采用硬件逻辑电路实现译码，计算，插补等数控功能的数控系统。 9CNC,CNC系统软件的任务及内容? 以计算机为核心，用软件来实现译码计算插补等数控功能的数控系统，称为计算机数控系统，简称CNC系统。系统软件包括管理软件和控制软件，CNC系统是一个多任务的实时控制，采用多任务并行处理技术和实时中断处理技术来实现。10为什么要对数控加工程序进行译码？其主要作用是什么？ 为进行刀具补偿计算和其他处理为后续工作做好准备，作用：根据文字码所代表的功能确定目标地址，将数字码进行代码转换，并进行语法检查和错误诊断。11位置控制：是利用机械力的传动改变位置开关的通断来接通和断开电源的。12螺距误差补偿：将数控机床某轴的指令位置与高精度位置测量工具所测得的实际位置相比较，计算出在全行程上的误差分布曲线，将误差以表格的形式输入数控系统中。
螺距误差测定及补偿 电子教材
螺距误差测定及补偿 任务内容 螺距误差补偿原理 VDF850加工中心螺距误差补偿 数控机床以其高效高精度，正在机械制造企业中广泛应用。目前数控机床的传动机构一般采用传动精度较高的滚珠丝杠，滚珠丝杠在生产制造时由于加工设备的精度和加工条件的变化，丝杠和螺母之间存在着误差，如螺距的轴向误差、螺纹滚道的形状误差、直径误差等。滚珠丝杠在数控机床上进行装配时，由于采用双支撑结构，使丝杠工作载荷较大时轴向尺寸发生变化造成其螺距误差增大。滚珠丝杠产生的传动误差在全闭环数控机床中由于检测原件（如光栅尺）检测的是机床运动部件的实际位移，将不会对机床加工精度造成影响；而对于工厂中大量使用的半闭环数控机床而言，丝杠、齿形带等机械传动造成的误差不在反馈原件检测范围内，因此若不对此类误差进行适当修正和补偿，势必影响数控机床的定位精度，造成加工质量的不稳定。要得到高的运动精度和良好的加工质量，必须采用螺距误差补偿功能，精确测量出丝杠不同位置的误差值，利用数控系统对螺距误差进行自动补偿与修正[1]。另外，数控机床经过长期使用，由于丝杠磨损，运动精度也会下降。采用该功能定期检测与补偿，可以延长数控机床的使用寿命，保证加工精度。 一、螺距误差补偿原理 螺距误差补偿的基本原理是在某进给轴上利用高精度位置检测仪器所测良出的位置（可作为理论位置用）与机床实际运动位置进行比较，计算出该轴全行程上的误差曲线，并将不同位置的误差值输入数控系统中。机床在经过补偿的轴上运动时，数控系统会根据该位置的补偿数据，自动对该轴的不同位置进行误差补偿，从而减小或消除该轴该位置的定位误差。 螺距误差补偿分单向和双向补偿两种，单向补偿为补偿轴正反向移动时采用相同的数据补偿；而双向补偿为进给轴正反移动时采用不同的数据进行补偿。由于数控机床丝杠装配时有多种反向间隙消减措施，而且大部分数控机床除了能够进行螺距误差补偿外，还可以进行反向间隙补偿，所以通常仅采用单向螺距误差补偿。 进行螺距误差补偿时应该注意的几个问题： （1）螺距误差补偿仅对定位精度进行补偿，而对重复定位精度无法补偿，而且对于重复定位精度较低的运动轴，由于无法准确确定某点位置误差，因此螺距误差补偿将不会起到预期目的。 （2）进给轴上螺距误差值是以机床坐标系为参照确定其测量位置的，机床坐标原点不能丢失，否则所测量的误差值将失去意义。因此对于使用绝对脉冲编码器的伺服系统，一定要保证编码器电池的供电，否则会因为电池亏电而丢失参考点，从而丢失机床坐标原点。重新建立参考点后的机床一定要重新进行螺距误差补偿。
FANUC 0M 丝杠螺距误差补偿的基本原理和补偿方法
FANUC 0M 丝杠螺距误差补偿的基本原理和补偿方法一、丝杠螺距误差补偿的基本原理 在半闭环位置控制系统中，从位置编码器或旋转变压器等位置测量器件返回到数控系统中的轴运动位置信号仅仅反映了丝杠的转动位置，而丝杠本身的螺距误差和反向间隙必然会影响工作台的定位精度，所以对丝杠的螺距误差进行正确的补偿在半闭环系统中是十分重要的。 图1描述了丝杠螺距误差补偿的基本原理 X轴位置值 0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 1100 1200 1300 1400 补偿点号 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 补偿量 -1 -1 -1 0 0 0 1 1 1 1 0 0 -1 0 图中的虚线为补偿前用激光测长仪测得的机床工作台X进给轴上的15个指定的实际位置与指令位置的误差值。 在FANUC 0系统中，螺距误差的补偿是在固定间距的补偿点上补入的，每一个进给轴上最多允许设置128个等距离的补偿点，而每一个补偿点上的最大补偿量为+ 7个检测单位补偿倍率。 图1中X轴补偿后的定位误差控制在+1个检测单位内，补偿前工作台从X0点到X100的定位误差为+1检测单位，而补偿点X100的补偿量为—1，因此补偿后X100点的实际定位误差值变为0，同样，补偿前工作台从X100到X200的定位误差为+1检测单位，而补偿点X200的补偿量为—1，因此补偿后X200的实际定位误差值也变为0；X300点也作同样处理。由于补偿前X400，X500和X600点相对于前一点的定位误差值均未超过1个检测单位，所以不需补偿（这些点的补偿值为0）。补偿前X700，X800，X900和X1000相对于前一点的定位误差值均为—1个检测单位，这些点的补偿值均为+1，因此这些点补偿后的实
论述螺距误差补偿机理
论述螺距误差补偿机理 摘要：本文主要介绍了数控机床螺距误差产生的原因、螺距误差硬件方法补偿原理、软件方法补偿原理（单向误差补偿和双向误差补偿）以及螺距误差补偿过程。 关键词：数控机床；螺距误差产生原因；螺距误差补偿原理；螺距误差补偿过程；单向误差补偿；双向误差补偿； 1 螺距误差产生的原因 数控机床大都采用滚珠丝杠作为机械传动部件，电机带动滚珠丝杠，将电机的旋转运动转换为直线运动。如果滚珠丝杠没有螺距误差，则滚珠丝杠转过的角度与对应的直线位移存在线性关系。实际上，由于制造误差和装配误差始终存在,难以达到理想的螺距精度，存在螺距误差，其反映在直线位移上也存在一定的误差，降低了机床的加工精度[1]。 数控机床的螺距误差产生原因如下[2]： 1、滚珠丝杠副处在进给系统传动链的末级。由于丝杠和螺母存在各种误差，如螺距累积误差、螺纹滚道型面误差、直径尺寸误差等(其中最主要的是丝杠的螺距累积误差造成的机床目标值偏差)； 2.滚珠丝杠的装配过程中，由于采用了双支撑结，使丝杠轴向拉长，造成丝杠螺距误差增加，产生机床目标值偏差； 3.机床装配过程中，由于丝杠轴线与机床导轨平行度的误差引起的机床目标值偏差。 螺距误差补偿是将机床实际移动的距离与指令移动的距离之差，
通过调整数控系统的参数增减指令值的脉冲数，实现机床实际移动距离与指令值相接近，以提高机床的定位精度。螺距误差补偿只对机床补偿段起作用，在数控系统允许的范围内补偿将起到补偿作用。 利用数控系统提供的螺距误差补偿功能，可以对螺距误差进行补偿和修正，达到提高加工精度的目的。另外，数控机床经长时间使用后，由于磨损等原因造成精度下降，通过对机床进行周期检定和误差补偿，可在保持精度的前提下延长机床的使用寿命。 2 螺距误差补偿的方法描述 对螺距误差进行补偿时，在机床的运行轨道上取若干点，通过激光干涉仪测得机床的实际定位位置，与预期设定的位置进行比较，得出偏移距离，并将其写入补偿文件中。选取的点越多，补偿精度越高。机床在下次运行时，将会把补偿文件的数据也计算在内，从而达到精度要求。 数控系统中设置螺距误差补偿需要NCK(numer- iccontrol kernel) 的支持，目前可针对某个点把它的补偿值写入NCK补偿文件。机械零件程序运行时自动地读取相应补偿文件中各点的补偿数据，并进行相应的调整，随之产生对应的机械位置变化[1]。 安装调整激光干涉仪[3]: 把三脚架和云台安放到合适位置；把ML10 激光器安装在三脚架云台上；把EC10 环境补偿器和计算机摆放在桌面上合适位置上；将PCM10 控制接口卡的输出端口和计算机的输入端口用数据线连接；将EC10 环境补偿器的输出端口和PCM10 控制接口卡的输入端
第三章 数字控制原理
第三章数字控制原理 1、什么叫插补？数控机床的插补算法有哪些？ 2、解释逐点比较法插补原理，逐点比较法直线插补原理。 3、设欲加工直线OE，起点坐标为O（0，0），终点坐标为E（5，3），脉冲当量δ＝1，试用逐点比较法插补，试写出插补运算步骤并画出插补轨迹。 4、何谓刀具半径补偿？ 5、如何实现间隙补偿、螺距误差补偿？ 参考答案 1、插补计算就是对数控系统输入基本数据（如直线的起点、终点坐标，圆弧的起点、终点、圆心坐标等），运用一定的算法计算，并根据计算结果向相应的坐标发出进给指令。数控机床中常用的插补算法，有逐点比较法、数字积分法、时间分割法及最小偏差法等。 2、逐点比较法就是每走一步控制系统都要将加工点与给定的图形轨迹相比较，以决定下一步进给的方向，使之逼近加工轨迹。逐点比较法以折线逼近直线和圆弧，其最大的偏差不超过一个最小设定单位。 逐点比较法直线插补原理是，根据偏差判别函数值的大小，分别向＋x方向、+y方向进给，当两方向所走的步数与终点坐标相等是，停止插补。逐点比较法直线插补每走一步都要完成四个步骤： （1）位置判别：根据偏差值确定当前加工点的位置； （2）坐标进给：根据偏差值确定沿哪个方向进给一步； （3）偏差计算：根据递推公式算出新加工点的偏差值； （4）终点判别：确定加工点是否到达终点。 逐点比较法圆弧插补是将加工点到圆心的距离与被加工圆弧的名义半径相比较，并根据偏差大小确定坐标进给方向，以逼近被加工圆弧。
4、数控机床在进行轮廓加工时，由于刀具有一定的半径，因此在加工时，刀具中心的运动轨迹必须偏离零件实际轮廓一个刀具半径值，这种偏离即为刀具半径补偿。 5、机械系统传动链中的传动间隙，可以按脉冲当量换算为指令脉冲数。当传动间隙相当于N个脉冲当量时，每当变换指令动作方向时，在给出进给的脉冲指令前，先给出N个额外的脉冲指令，以补偿间隙误差。 螺距误差补偿有两种方法，一种是机械样板的补偿方法；另一种是在螺距误差达到一个脉冲当量的地方装上挡块，用位置开关检测并发出补偿脉冲的方法。