​數控機床精度補償 你知道（dào）多少？

機床具有的係統性的機械相關偏差，可（kě）以被係統記錄，但由於存（cún）在溫度或機械負載等（děng）環境（jìng）因素，在後續使用過程中，偏差仍然可能出（chū）現或（huò）增加。在這些情況下，91av（xīn）可以提供不同的補償功能（néng）。使用實際位置編（biān）碼器（如光柵）或額外（wài）的傳感器（如激光幹涉儀等）獲得（dé）的測量（liàng）值來補償偏差，從（cóng）而（ér）獲得更佳的加工效果。本期給大家介紹一下91av常見的補償功能（néng），“運動測量（liàng）”等實用的（de）91av測量循（xún）環可在機（jī）床的持續監控（kòng）與維護過程中為最終（zhōng）用戶提供全麵支（zhī）持。

反向間隙補償

在機床移動（dòng）部件和其驅動部件，如滾珠絲杠，之間進行力的傳遞時會產生間斷或者（zhě）延遲，因為（wéi）完全沒有間隙的機（jī）械結構會（huì）顯著增加機床（chuáng）的磨損，而且從工藝上講也是難以實現的。機械間隙導致軸/主軸的運動路徑與間接測（cè）量係統的測（cè）量值之間存（cún）在偏差。這意味著一旦方向改變，軸（zhóu）將移動得過遠或（huò）過近，這取決於間隙的大（dà）小。工作台及其相關編碼器也會受（shòu）到影響：如果編碼器位置領先工作台，它提前到達指令位置這意味著機床實際（jì）移動的距離縮短（duǎn）了。在機床運行（háng），通過在相應軸上使用反向間隙補償功能，在換向時，以前記錄的偏差將自動激活，將以前記錄的偏差疊加到實際位置值上。

絲杠螺距誤（wù）差補償

CNC控製係統中間接測量的測量原理（lǐ）基於這樣一個假設：即滾（gǔn）珠絲杠的螺距（jù）在有效行程（chéng）內保持不（bú）變，因此在理論上，可以根據驅（qū）動電機的運（yùn）動信息位置推導出直線軸的實際（jì）位置。但（dàn）是，滾珠絲杠的製造（zào）誤差會導致測量係統產生偏差（又稱絲杠螺距誤差）。測量偏差（取決於所用測量（liàng）係統）與測量係統在機床上的（de）安裝誤差（又稱為測量（liàng）係（xì）統誤差）可能進一步加劇此問題。為了補償這兩種誤差，使可使用一套獨立的測量係（xì）統（激光測量）測量CNC機床的自然誤差曲線，然後，將所需補償值（zhí）保存在CNC係統（tǒng）中進行補償。

摩擦補償（象限誤差補償）和動態摩擦補償

象限誤（wù）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（tí）高輪廓精（jīng）度。原因（yīn）如下（xià）：在象限轉換（huàn）中，一個軸以最高進給速度移動，另一軸則靜止不動。因此，兩（liǎng）軸的不同摩擦行為可（kě）能導致輪廓誤差。象限誤差補償可有效地減小（xiǎo）此誤差並確保出色的加工效果。補償脈衝的密度可以根（gēn）據與加速度相關的特（tè）征曲線設置，而該（gāi）特征曲線可通過圓度測試來確定和（hé）參數（shù）化（huà）。在圓度測試中，圓形輪廓的實（shí）際位置和編（biān）程半徑的偏（piān）差（尤其在換向時）被量化的記錄下來（lái），並通（tōng）過圖形化顯示在人機界麵上。

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

垂（chuí）度和角度誤差補償

如果各機床單個部件的重量會導致活動部件位移和傾斜，則需要進行（háng）垂（chuí）度補償，因為它會導致相關機床部分（包括導向係統）下垂。角（jiǎo）度誤差補償則用於當移動軸沒有（yǒu）以正確的角度互相對（duì）齊時（shí）（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（liǎng）種誤差均由機床的自重，或者刀具和工件重量所導致。在調試時測得的補償值被定量後按照相應的位置以（yǐ）某種形（xíng）式，如（rú）補（bǔ）償表，存（cún）儲在沃（wò）爾鑫中（zhōng）。在機床（chuáng）運行時，相關軸的位置根（gēn）據存儲點的補償值進（jìn）行插補。對於每次連續路徑移動，均存在基本（běn）軸與補（bǔ）償軸。

溫度補償

熱量可能導致機（jī）床各部分（fèn）膨（péng）脹。膨脹範圍取（qǔ）決於各機床（chuáng）部分的溫度、導熱率等（děng）。不同溫度可能導致各軸的實際位置（zhì）發生變（biàn）化，這會對加工中的（de）工件精度產生負麵影（yǐng）響。這些（xiē）實際值（zhí）變化可以通過溫度補償抵消。各軸在不同溫度的誤差（chà）曲線均可定義。為了始終正確補償熱脹，必（bì）須通過功能塊不斷（duàn）從PLC向CNC控製係（xì）統（tǒng）重新傳（chuán）遞溫度補償值、參考位置和線性梯（tī）度（dù）角參數。意外參數的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。

空間誤差補償係統（VCS）

回轉軸的位置、它（tā）們的相互補償以及刀具定向誤差，可（kě）能導致轉頭和回（huí）轉頭等部件出現係統性幾何誤差。此外，每個（gè）機床（chuáng）中進給軸的導向係統將出現（xiàn）小誤差。對於線（xiàn）性軸，這些誤差為線性位置誤（wù）差；水平和垂直直線度誤差；對（duì）於旋轉軸，會產生俯（fǔ）仰角、偏航角和（hé）翻滾角誤（wù）差（chà）。將機床組（zǔ）件相互對齊時，可（kě）能（néng）出現其他誤差。例如，垂直誤差。在三軸機床中，這意味著（zhe）在刀尖上可能會產（chǎn）生21項（xiàng）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（gòng）同作用形成（chéng）總誤差，又稱為空間誤差。

空間誤差描述了實際機（jī）床的刀具中點（diǎn）（TCP）位置與理想無誤差機床的刀具中點位置的偏差。91av解決方案合作夥伴能夠借助激光測量設備確定空間誤差。僅測量單個位置的誤差是遠（yuǎn）遠不夠的，必須測量整個加工空間內（nèi）的所有機床（chuáng）誤差（chà）。通常需要記錄所有位置的測量值並繪成曲線，因為各誤差大（dà）小取決（jué）於相關進給軸的位置與測量位置。例如，當y軸（zhóu）與（yǔ）z軸處於不同位（wèi）置時，導致x軸產（chǎn）生的（de）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（dòng）測量”，隻需幾分鍾即可確定回轉軸誤差。這意味著（zhe），可以（yǐ）不斷檢查機床的準確性，如果需要，即使在生產中，也（yě）可以校正準確性。

偏差補償（動態（tài）前饋控製）

偏差指在機床軸運（yùn）動時位置控製器與標準的偏差。軸偏差為機床軸的目標（biāo）位（wèi）置與（yǔ）其實際位置的差值。偏差導致與速度相關的不必（bì）要輪廓誤差，尤其在（zài）輪廓（kuò）曲率變化（huà）時，如圓形（xíng）、方形輪廓（kuò）等。憑借零件程（chéng）序中的NC高級語（yǔ）言命令FFWON，在沿（yán）路徑移（yí）動時，可以將與速度相關（guān）的偏差（chà）減為零。通過前饋控製提高路徑精度，從而獲得更好的加工效果。

電（diàn）子配重補償

在極端情況下，為了防止軸下垂而對機床、刀具或工件造成損（sǔn）壞，可以激活電子配重（chóng）功能（néng）。在沒有（yǒu）機（jī）械或液壓配（pèi）重（chóng）的負載軸中，一旦鬆開製動器，垂（chuí）直軸會（huì）意（yì）外下垂。在激活（huó）電子配重後，可以補償意外的軸下垂。在鬆開製動器後，靠恒（héng）定（dìng）的平（píng）衡扭矩（jǔ）來保持下垂軸的位置。