​數控機床精度補償 你知道多少？

機床具有的係統性的機械（xiè）相關偏差，可以被係統記錄，但由於存在溫度或機械負載等環境因素，在後續使用過程中（zhōng），偏差仍然（rán）可能出現或增加。在這些情況下，羞羞小视频可以提供不同的補償功能（néng）。使用實際位置編碼器（如光柵（shān））或額外的傳（chuán）感器（如（rú）激光幹涉儀等）獲得的測量值來補償偏差，從而獲得更佳的加工效果。本期給大家介紹一下沃（wò）爾鑫（xīn）常見的補償功能，“運動測量”等實用的羞羞小视频測量循環可在機床的持續監控與維護過程中為（wéi）最終用戶提供全麵支持。

反向間隙補（bǔ）償

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（chuán）遞時會產生間斷或者延遲，因（yīn）為完全（quán）沒有間（jiān）隙的機械結構會顯著增加機床的（de）磨損，而且從工（gōng）藝（yì）上講也是難以實（shí）現的。機械間隙導致軸/主軸的運動路徑與間接測量係統的測量值（zhí）之（zhī）間存在偏差。這意味（wèi）著一旦方向（xiàng）改（gǎi）變，軸將移動得過遠或過近，這取決於間隙的大小。工作台及其（qí）相關編碼（mǎ）器也會（huì）受到（dào）影（yǐng）響：如果編碼器位（wèi）置領先工作台，它提前到達指（zhǐ）令位置這（zhè）意味著機（jī）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（gōng）能，在換向時，以前記錄的偏差將自動激活，將以前記錄（lù）的偏差（chà）疊加到實際位置值上。

絲杠螺距誤差補償

CNC控製係（xì）統中（zhōng）間接測量的測量原理基於（yú）這樣一（yī）個假設：即滾珠絲杠的螺距（jù）在有效行程內保持不變，因此在（zài）理論上，可以根據驅動電機的運（yùn）動信息位置推（tuī）導出直線軸的實際位（wèi）置。但（dàn）是，滾珠（zhū）絲（sī）杠的製造誤差會（huì）導致測量係統產生偏差（又（yòu）稱絲（sī）杠螺距誤差）。測量偏差（chà）（取決（jué）於所用測（cè）量係統）與測量係統在機床上的安（ān）裝誤差（又稱為測量係統誤差）可能進（jìn）一步加劇（jù）此問題（tí）。為了補償這兩種誤差，使（shǐ）可使用一套獨（dú）立的測量係統（激光測量）測（cè）量CNC機床的自然誤差曲線（xiàn），然後，將（jiāng）所需補（bǔ）償值保存在CNC係統中（zhōng）進行補（bǔ）償。

摩擦補（bǔ）償（象限誤差補償）和動態摩擦補償

象限誤差補償（又稱為摩擦補償）適合上述所有情況，以便在加工圓形輪廓時大幅提高輪廓精度。原因如下：在象（xiàng）限轉換中，一個軸以最高（gāo）進（jìn）給速度（dù）移動，另一軸則靜止不動。因此，兩軸的不同摩（mó）擦行為可能（néng）導致輪廓誤差。象限誤差補償可有效地減（jiǎn）小此誤差並（bìng）確保出色的加工效果。補償脈衝的密（mì）度可以根據與加速（sù）度相關的特征曲（qǔ）線設置，而該（gāi）特征曲線可（kě）通（tōng）過圓度測試（shì）來確定和參（cān）數化。在圓度測試中，圓形輪廓的實際位置和編程半徑（jìng）的偏（piān）差（尤其在換（huàn）向時）被量化的記錄（lù）下來，並通過圖形化顯示在人機界麵上。

在新版本的係統軟（ruǎn）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（wéi）進行動態補償，減小實際加工輪廓（kuò）誤差（chà），實現更高的控製精（jīng）度（dù）。

垂度和角度誤差補償

如果各機床（chuáng）單個部件的重量（liàng）會導致活動（dòng）部件位移和傾斜，則（zé）需（xū）要進行垂度補償，因為（wéi）它會導致相關機床部分（包括導向係統（tǒng））下垂。角度誤差（chà）補償則用於當移動軸沒有以正確的角（jiǎo）度互相對齊時（例如，垂直）。隨著零點位置（zhì）的偏移不斷增加，位置（zhì）誤差也（yě）增加。這兩種誤差均由機床（chuáng）的自重，或者刀具和工件重量所導致。在調（diào）試時測得的補償值被定量後按照相應的位（wèi）置以某種形（xíng）式，如（rú）補償表，存儲在（zài）沃爾（ěr）鑫中。在機床運行時，相關軸的位置根據存儲點（diǎn）的補償值進行（háng）插補。對於每次連續路徑移動，均存在基（jī）本軸與補償軸。

溫度補償

熱量（liàng）可能（néng）導致機床各部（bù）分膨脹。膨脹範圍取決於各機床（chuáng）部分的溫度、導熱率（lǜ）等。不同溫（wēn）度可能導致各軸的實際位（wèi）置發生變化，這會（huì）對加工中的工件精度產生負麵影響。這些實際（jì）值變化可以（yǐ）通過溫度補償抵消。各軸在不（bú）同溫度的誤差曲線均可定義。為了始終正確補償熱（rè）脹，必須通過功能（néng）塊不斷從（cóng）PLC向CNC控製（zhì）係統重新傳遞溫度補償值、參考位置和線性梯度角參數。意外參數（shù）的（de）變化會由控製係統自動消除，從而避免機床過載並激活監控功能。

空間誤差補償（cháng）係統（VCS）

回轉軸的位置、它們的（de）相互補償以及刀具定向誤差（chà），可能導致轉（zhuǎn）頭和回轉頭（tóu）等部件出現係統性幾何（hé）誤差。此外，每個機床中進（jìn）給（gěi）軸的導向係（xì）統將出現小（xiǎo）誤差。對於線（xiàn）性軸，這些誤差為線性位置（zhì）誤差；水平和垂直直線度誤差；對於旋轉軸，會產生（shēng）俯仰角、偏航角和（hé）翻滾角誤差。將機床組件相互對齊時，可能出現其他誤差（chà）。例如，垂直誤差。在三軸機床中，這意味著在刀（dāo）尖上（shàng）可能會產生21項個幾何誤差：每個線性軸六個誤差類（lèi）型乘以三個軸，再加三個角度誤差。這些偏差共同作用形成總誤（wù）差，又稱（chēng）為空間（jiān）誤差。

空間誤差描述了實際機床的刀具中點（TCP）位置與理想無誤差機床的刀具中點位置的偏差。羞羞小视频解決方案合作夥伴能夠借助激光（guāng）測量設備確定空間誤差。僅測量單個（gè）位置的誤差（chà）是遠遠不夠的，必須測量整個加工空間（jiān）內的所有機床誤差。通常需要記錄所有位置的測量值並繪成（chéng）曲線，因為各誤差大小取決於相關進給軸的位（wèi）置與測（cè）量位置。例如，當y軸與（yǔ）z軸處（chù）於不同位置時，導致x軸（zhóu）產生的偏差會不同——即使在x軸的幾乎同一位置（zhì）也會出現（xiàn）誤差。借助“運動測量”，隻需幾分鍾即（jí）可確定回轉軸誤差。這意（yì）味著，可以不斷（duàn）檢查機床的準確性（xìng），如果需要，即使在生產中，也可以校正（zhèng）準確性（xìng）。

偏差補償（動態前饋控製）

偏差指在機床軸運動（dòng）時位置控製（zhì）器與（yǔ）標準的偏差。軸偏差為機（jī）床軸的目標位置（zhì）與其實際位置的差值。偏差導致與速度相（xiàng）關的不必要輪廓誤差，尤（yóu）其在輪廓曲率變化時，如圓形、方形輪廓等。憑借零件程序中的NC高級語言命令FFWON，在沿（yán）路（lù）徑移動（dòng）時（shí），可以將與（yǔ）速度相關的偏差減為零。通（tōng）過前饋控製提高路徑（jìng）精度，從而（ér）獲得更好的加工效果。

電子配重補償（cháng）

在（zài）極端（duān）情況下，為（wéi）了防止軸下垂而對機床、刀（dāo）具或工件造成損壞，可（kě）以激活電子（zǐ）配重功能。在沒有機械或液壓配重的負載軸中，一旦鬆開製動器，垂直軸會意外下垂。在激（jī）活電子配重後，可以補償意外的軸下垂。在鬆開製動器後，靠恒定的平衡扭矩來保持下（xià）垂軸的位置。