數控機床精度補償 你知道多少？

機床具有的係統性的機械相關偏差，可以被（bèi）係（xì）統（tǒng）記錄，但（dàn）由於存在（zài）溫度或機械負載等環境因（yīn）素，在（zài）後續（xù）使用過程中，偏差仍然可能出現或增（zēng）加。在這些（xiē）情況下，沃爾（ěr）鑫可以提供不同（tóng）的補償功能。使用實際位置編碼器（如光柵）或額外的（de）傳感器（如激光幹涉儀等）獲（huò）得的測量值（zhí）來補償偏差（chà），從而獲得更（gèng）佳的加工效果。本期給大家介紹（shào）一（yī）下91av常見（jiàn）的補償功（gōng）能，“運動測量”等實用的（de）91av測量循環可在機（jī）床的持續監控與維護過程中為最終用戶提供全麵支持。

反（fǎn）向間隙補（bǔ）償

在機（jī）床移動部件和其驅（qū）動部件，如滾珠絲杠（gàng），之間進行力的傳遞時會產（chǎn）生（shēng）間斷或者延遲，因為完全沒有間隙的機械結構（gòu）會顯著增加機床的磨（mó）損，而且從工藝上講也是難以實現的。機（jī）械間隙導致軸/主軸的運動路徑與間接測量係統的（de）測量值之間存在（zài）偏差。這意味著一旦方向改變，軸將移動得過遠或過近，這取決於間隙的大小。工作台及其相（xiàng）關編碼器也會受到影響：如果編（biān）碼器位置領先工作台，它提前（qián）到達（dá）指令位置這（zhè）意味著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，將以前記錄的偏差疊加（jiā）到（dào）實（shí）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樣（yàng）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。但是，滾（gǔn）珠絲杠的製（zhì）造誤差會（huì）導致測量係統產（chǎn）生偏（piān）差（又稱絲杠螺距誤差（chà））。測量偏差（取決於所用（yòng）測量係統）與測量係統在機床上的安裝誤差（又稱為測量係統誤（wù）差）可能（néng）進一步加劇（jù）此問題。為了補償這兩種誤差，使可使用一套獨立的測（cè）量係統（激光測量）測量CNC機床的自然誤差曲線，然後，將所需補償值保存在CNC係統中進行補償。

摩擦補償（象限誤差補償）和動態（tài）摩擦補償

象限誤差補償（又稱（chēng）為摩擦補償）適合上（shàng）述所有情（qíng）況，以便在加工圓形輪廓時（shí）大幅提高（gāo）輪（lún）廓（kuò）精（jīng）度。原因如下（xià）：在象限轉換中，一個軸以最高進給速度移動，另一（yī）軸則靜止不動。因此，兩軸的不同摩擦行為可能導致（zhì）輪廓誤差。象限誤差補償可有效地減小此誤差（chà）並確保（bǎo）出色的加工效果。補償脈衝（chōng）的密度可以根據與（yǔ）加速度相關的特征曲線設置（zhì），而該特征曲（qǔ）線可通過圓度（dù）測試來確定和參數化。在圓度測試中（zhōng），圓形（xíng）輪廓（kuò）的（de）實際位置和編程半徑的偏差（尤其在換向時）被量化的記錄下來，並通過圖形化顯示在人機界麵上。

在新版本的係統軟件上，集成的動態摩（mó）擦（cā）補償（cháng）功能能（néng）夠根（gēn）據機床不同轉速下的摩擦行為進行動態補償，減小實際加工輪廓誤差，實現更高的控製精度。

垂度和角度（dù）誤差補償

如果各機床單個部件的重量（liàng）會（huì）導致（zhì）活動部件位移和傾斜，則需要進行垂（chuí）度補償，因為（wéi）它會導致相關（guān）機床（chuáng）部分（fèn）（包括導向係統）下垂（chuí）。角度誤差補償則用於當移動軸沒有以正確的角度互（hù）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（chà）也增加。這兩種誤差均由（yóu）機床的自重，或者刀具和工件重量所導（dǎo）致。在調試時測得（dé）的補償值被定量後（hòu）按照相應的（de）位置以某種形式，如補償表，存儲在沃爾（ěr）鑫中。在機床運行（háng）時，相關軸的位（wèi）置根據（jù）存儲點的補（bǔ）償值進行插補。對於（yú）每次連續路徑移動，均存（cún）在基本軸與補（bǔ）償（cháng）軸。

溫度補償

熱量可能導致機床各部分膨脹。膨脹範圍取決於各機床部分的溫（wēn）度、導熱率等（děng）。不同溫度可能導致各軸的實際位置發生（shēng）變化，這會對加工中（zhōng）的工件精度產生負麵影響。這些（xiē）實際值變化可以通過溫度補（bǔ）償抵消。各軸在不同溫度的誤差曲線均可定義。為（wéi）了始終正確補償熱脹，必須通（tōng）過功能塊（kuài）不斷從PLC向CNC控製係統重新傳遞溫度補償值、參考位置和線性梯度角參數。意（yì）外（wài）參數的變化會由控製係統自（zì）動（dòng）消除，從而避免機床過載並激活監控（kòng）功能。

空間誤差補償（cháng）係統（VCS）

回轉軸的位置、它們的相互補償以及刀具定向誤差，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（gè）機床中進給軸的導向（xiàng）係統將出現小誤差。對於線性軸，這些誤差為線性位置誤差；水平和（hé）垂直直線度誤差；對於旋轉軸，會產生俯仰（yǎng）角、偏（piān）航角和翻滾角誤差。將（jiāng）機床組件相互對齊時，可能出現其他誤差。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（shēng）21項（xiàng）個幾何誤差：每個（gè）線性軸六個誤差類（lèi）型乘以三個軸（zhóu），再加三個角度誤差。這些偏差共同作用形成總誤差，又稱為空間（jiān）誤差。

空間誤差描述了實際（jì）機床的刀具中點（TCP）位置（zhì）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（guāng）測量設備確定（dìng）空間誤差。僅測量單個位置的誤差是遠遠不夠的（de），必須測量整個加工空（kōng）間內的所有機床誤差。通常（cháng）需要（yào）記錄（lù）所有位置的（de）測量值並（bìng）繪成曲線，因為各誤差大小取決於相關進給軸的（de）位置與測量位置。例如，當y軸與z軸（zhóu）處於不同位置時（shí），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，可以不斷檢查機床的準（zhǔn）確性，如果需要，即使在生產中，也可以校（xiào）正準確性。

偏差（chà）補償（動態前饋控製）

偏差指在機床軸運動時位（wèi）置控製器與標準的偏差。軸偏差為（wéi）機床軸的目標位置與其（qí）實際位置的差（chà）值。偏差導致與（yǔ）速度（dù）相（xiàng）關的不必要輪廓誤差，尤其在輪廓（kuò）曲率變化時，如圓形（xíng）、方形輪廓（kuò）等。憑借零件程序中的NC高級語言命令（lìng）FFWON，在沿路徑移動時，可以將與（yǔ）速度相關的（de）偏（piān）差減為（wéi）零。通過前饋（kuì）控製提高路徑精度，從而獲得更好的加工效果。

電子配重補償

在極端情況下，為了（le）防止軸下垂而對（duì）機床、刀具或工件造（zào）成損（sǔn）壞，可以激活電子配（pèi）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，垂直軸（zhóu）會意外下垂。在（zài）激（jī）活電子配重後，可以補償意外的軸下垂。在（zài）鬆開製動器後，靠恒定的平衡扭矩來保持下垂（chuí）軸的位置（zhì）。