數控機床精度補償 你（nǐ）知道多少？

機床具有的係統性的（de）機械相關偏差，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（zài）後續使用過程中，偏差仍然可能出現（xiàn）或增（zēng）加。在這些情況下，羞羞小视频可以提供不（bú）同的補償功能（néng）。使用實際位置編碼器（如光柵（shān））或額外的傳感器（如激光幹涉儀等）獲得的測（cè）量值來補償偏差（chà），從而獲得更佳的加工效果。本期給大（dà）家介紹一下羞羞小视频常見的補償功能，“運動（dòng）測（cè）量”等實用的羞羞小视频測量循環（huán）可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。

反向間（jiān）隙補償

在機床移動部件和其驅動部件，如滾珠絲杠，之間進行（háng）力（lì）的傳遞時會產生間斷或者延遲，因為完全沒（méi）有間隙的機械結構會顯著增加機床的磨損，而且從工（gōng）藝上講也是難以實現的。機械間隙導（dǎo）致軸/主軸的（de）運動（dòng）路徑與間接測量係（xì）統的測量值之間（jiān）存在偏差。這意味著一旦方向改變，軸將移動（dòng）得過遠或過近，這取決於間隙的大小。工作台及其相關編碼器也會受到影響：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（jī）床實際移動的距（jù）離縮短了。在機床運行，通過在相應軸上使（shǐ）用反向間隙補償功（gōng）能，在換（huàn）向時，以前記錄的偏差將自動激活，將以前記錄的偏（piān）差疊加到實際位置值上。

絲杠螺距誤差補償

CNC控製係統中間接測量的測量原理基於這（zhè）樣一個假設：即滾珠絲杠的螺距在有效行程內保持不變，因此在理論上，可以（yǐ）根據驅動電機的運動信息位置推導出直線軸的實際位置。但（dàn）是，滾珠絲杠的製造誤差會（huì）導致測量係統（tǒng）產生偏差（又（yòu）稱絲杠螺距誤差）。測量偏差（取決（jué）於所用測量係統）與測量係統在機床上的安裝誤（wù）差（又稱為測量係統誤差）可能（néng）進一步加劇此問題。為了補償這兩（liǎng）種（zhǒng）誤差（chà），使可使用一套獨立的測量（liàng）係統（激光測量（liàng））測量CNC機床的自然（rán）誤差曲線，然後，將所需補償值保存在CNC係統中（zhōng）進行補償。

摩擦補償（象限誤（wù）差補償）和（hé）動態（tài）摩擦補償

象（xiàng）限誤差補償（又稱為（wéi）摩擦補償）適合上述所有情況，以便在加工圓形（xíng）輪廓時大幅提高輪廓（kuò）精度。原因（yīn）如下：在象限轉換中，一個軸以最高進給速度移動，另一軸則靜止不動。因此，兩軸（zhóu）的不同摩（mó）擦行（háng）為可能導致輪廓誤差。象限誤差補償可有效（xiào）地減小此誤差並確（què）保出色的加工效果。補償脈衝的密（mì）度可以根據與加速度相關的特征曲線（xiàn）設置（zhì），而該特征曲線可通過圓（yuán）度測試來確定和參數（shù）化。在圓度測試中，圓（yuán）形輪廓的實際位置和編程半徑的偏（piān）差（尤其在換向時）被量化的記錄下來，並通過圖形（xíng）化顯示在人機界麵上。

在新版（bǎn）本的係統軟件上，集成的動態（tài）摩擦補償功能能夠根據機（jī）床不（bú）同轉速下的摩（mó）擦行為進行動態補償，減小實（shí）際（jì）加工輪廓誤差，實現更（gèng）高的控製精度。

垂度（dù）和角度誤差補償

如果各機床單個部件的重（chóng）量會導致活（huó）動部件位移和傾斜，則需要進行垂度補償，因為它會導致相關機床部分（包括導向係統（tǒng））下垂。角度誤差補償則用於當移動軸沒有以（yǐ）正確的角度互相（xiàng）對齊時（例如，垂直）。隨著零點位置的偏移不斷增加，位置誤（wù）差也增加。這兩種誤差均由機床的自重，或者刀（dāo）具和工件重量所導致（zhì）。在調（diào）試時（shí）測得的補償值（zhí）被定量後按照相應的位置以某種形式，如（rú）補償表，存儲在羞羞小视频中。在（zài）機床運行時，相關軸（zhóu）的位置根據存儲（chǔ）點的補償值進行（háng）插補。對於每次連續路徑移動，均存在基本軸與補償軸。

溫度補償

熱量可能導致機床各部分膨脹（zhàng）。膨脹範圍取決於各機床部分的溫度、導熱率等。不同溫度可能（néng）導致各（gè）軸的實際位（wèi）置發生變（biàn）化，這會對（duì）加（jiā）工中的工件精度產生負（fù）麵影響。這些實際值變化可以通過溫度補償抵消。各軸在不同溫度的誤差曲線均可定義。為了始終正確補償熱脹，必須通過（guò）功能塊（kuài）不斷從PLC向（xiàng）CNC控（kòng）製係統重新傳遞溫度補償（cháng）值、參考位置和線性梯度角參數。意外參數的變（biàn）化會由控製係（xì）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、它們的相互（hù）補償以及刀（dāo）具定向誤差，可能（néng）導致轉頭和（hé）回轉頭（tóu）等部件出現係統性（xìng）幾何誤差。此外，每個機床中進（jìn）給軸的（de）導向係統將出現小誤（wù）差（chà）。對於線性軸，這些誤差為（wéi）線性位置誤差；水平和垂（chuí）直直線度誤差；對於旋轉軸，會產生俯仰角、偏航角和翻滾角誤差（chà）。將機床組件相互對齊時，可能出（chū）現其他誤差。例如，垂直誤差。在三軸（zhóu）機床中（zhōng），這意味著在刀尖上可能（néng）會產（chǎn）生21項個（gè）幾何誤差：每個線性軸六個誤差類（lèi）型乘以三（sān）個軸，再（zài）加三個角度誤差。這些偏差共（gòng）同作用形成總誤差，又稱為（wéi）空間誤差。

空間誤差描述了（le）實（shí）際機床的刀具中點（TCP）位（wèi）置與理想無（wú）誤差機床的刀具中點位置（zhì）的偏差。羞羞小视频解決方（fāng）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（dān）個位（wèi）置的誤差是遠遠不夠的，必須測量整個加工空間內的所有機（jī）床誤差。通常需要記錄所有位置的（de）測量值並（bìng）繪成曲線，因為各誤差大小取決（jué）於相（xiàng）關（guān）進給軸（zhóu）的位置（zhì）與測量位置。例如，當y軸與z軸處於不同（tóng）位置時，導致（zhì）x軸產生的偏差會不同——即使在x軸的幾乎同一位置也會出現（xiàn）誤差。借助“運動測量”，隻需幾分鍾即可確定回（huí）轉軸誤差。這意味著，可以不斷（duàn）檢查機床的準確性，如果需要（yào），即使在生產中，也可（kě）以校正準確（què）性。

偏差補償（動態前饋控製）

偏差指（zhǐ）在機床（chuáng）軸運動時位置控製器與標準的偏差。軸偏差為（wéi）機床軸的目標位（wèi）置與其實際位置的（de）差值。偏差導致與速（sù）度相關的不必要輪廓誤差（chà），尤其在輪廓曲（qǔ）率變化時，如圓形、方形輪廓等。憑借零件程序中（zhōng）的NC高級語言（yán）命令FFWON，在沿路（lù）徑移動時（shí），可以將與速度相（xiàng）關（guān）的偏差減為零。通過前饋控製（zhì）提高路徑精度（dù），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（le）防止軸下垂而對機床（chuáng）、刀具或（huò）工件造成損壞，可以（yǐ）激活（huó）電子配重功能。在沒有機械或（huò）液壓配重的負載軸中，一旦鬆開製動器，垂（chuí）直軸會意外（wài）下垂。在激（jī）活電子配重後，可以補償意外的（de）軸下垂。在鬆開製動器（qì）後，靠（kào）恒定（dìng）的平衡扭矩來保（bǎo）持下（xià）垂軸的位（wèi）置。