​數控機床精度補償 你知道多少？

機床具有的（de）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（jī）械負載等環境因素，在（zài）後續（xù）使用過程中，偏（piān）差仍然可能出現或增加。在這些情況下，沃爾（ěr）鑫可以提供不同（tóng）的補償功能。使（shǐ）用實際位置編碼器（如光柵）或額外的傳感器（如（rú）激光幹涉儀等）獲得的測量值來補償（cháng）偏差，從而獲得更（gèng）佳的加工（gōng）效果。本期給大家介紹一下久久国产AVJUST麻豆常見的補償功能，“運動測量”等實用（yòng）的久久国产AVJUST麻豆測量循環可（kě）在機床（chuáng）的持續（xù）監控與維護（hù）過程中為最終用戶提（tí）供全麵支持。

反向間隙補償

在機床移動部件（jiàn）和其驅動部件，如滾珠絲杠，之間進行力的傳遞時會產生間（jiān）斷或者延（yán）遲，因為完全沒有間隙的機械結（jié）構會顯著增（zēng）加機（jī）床的磨損，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（dòng）路徑與間接（jiē）測量係統的測量值之間存（cún）在偏差。這意味著一（yī）旦方向改變，軸將（jiāng）移動得過（guò）遠或（huò）過近，這取決於間隙（xì）的大小。工作台及（jí）其（qí）相關編碼器也會受到影響：如果（guǒ）編碼（mǎ）器位置領先工作台，它提前到達指令位置這意味著（zhe）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（bǔ）償（cháng）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。

絲杠螺距誤差補償

CNC控製（zhì）係統中間接測量的測量（liàng）原理基於這樣一個假設：即滾珠絲杠的螺距在有（yǒu）效行程內保持不變，因此在理論上，可（kě）以根（gēn）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，滾珠絲杠（gàng）的製造誤差會導致測量（liàng）係（xì）統產生偏差（又稱絲杠螺距誤差）。測量偏差（取決於所（suǒ）用測量係統）與測量係統在機床上的安裝（zhuāng）誤差（chà）（又稱為測量（liàng）係統（tǒng）誤差）可能進一步加（jiā）劇此問題。為了補償這兩種誤（wù）差，使可使用一套獨立的測量係統（激光測量）測（cè）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（mó）擦補償（cháng）

象限誤（wù）差補償（又稱為摩擦補（bǔ）償）適合（hé）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：在象限轉換中，一個（gè）軸（zhóu）以最高進給速度移動，另一軸則靜止不動。因此，兩軸的不同摩擦行為可能導致輪廓誤差。象（xiàng）限誤差補償可有效地減小此誤差並確保出色的加工效果。補償脈（mò）衝的密度可以根據與加速度相關的特征曲（qǔ）線設置（zhì），而該（gāi）特（tè）征（zhēng）曲（qǔ）線可通過圓度測試來確定和參數化。在圓度測試中，圓形輪廓的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（jī）界麵上。

在新版本（běn）的係統軟（ruǎn）件上，集（jí）成的動態摩（mó）擦補償功能能夠根據機床不同轉（zhuǎn）速（sù）下的摩擦行為進行動態補償，減小實際加工輪（lún）廓誤差，實現更高的控製（zhì）精度。

垂度和角度誤差補償

如果各（gè）機床單個部件（jiàn）的重量會導致活動部件位移和傾斜，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）下垂。角度誤差補償則（zé）用於當移動軸沒有以正確的角度互相對齊時（例如，垂直）。隨著零（líng）點位置的偏移不斷增加，位置誤差也增加。這兩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（shí）測得的補償值被定量後按照相應的位置以某種形式，如（rú）補償表，存儲（chǔ）在（zài）久久国产AVJUST麻豆中。在機床運行（háng）時，相關軸的位置根據（jù）存儲點的補償值進行插補。對於每次連續（xù）路徑移動，均存在基本軸與補償軸。

溫（wēn）度補償

熱量可能導致機（jī）床各部分膨脹。膨脹範圍取（qǔ）決於各機（jī）床部分的溫度、導熱率等（děng）。不同溫度可能導（dǎo）致各軸的實際位置發生（shēng）變化，這會對加工中的工件精度產生負麵影響。這些實際值（zhí）變化（huà）可以通過溫度補償（cháng）抵消（xiāo）。各軸在不同溫度的誤差（chà）曲線均可定義。為了始終（zhōng）正確補償熱脹，必須（xū）通過功能塊不斷從PLC向CNC控製係統重新傳遞溫度補償值、參考位置和線（xiàn）性梯度角參數。意外參數的變化會由控製係統自動（dòng）消除（chú），從而避免機床過載並（bìng）激活監控功能。

空間誤差補償係（xì）統（tǒng）（VCS）

回（huí）轉軸的位置、它們的相互補償以及刀具定向誤差，可能導（dǎo）致轉頭和回轉頭等部件出現係統性幾（jǐ）何誤差。此外，每個機床中進（jìn）給軸（zhóu）的導向（xiàng）係統將出現小誤差。對於線性軸，這些誤差為線（xiàn）性位置誤差；水平和垂直直線（xiàn）度誤（wù）差；對於旋轉軸，會產生俯仰角、偏航角和翻滾角誤差。將機（jī）床組（zǔ）件相互對齊時，可能（néng）出現（xiàn）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21項（xiàng）個幾何（hé）誤（wù）差：每個線性軸六個誤差類型乘以三（sān）個軸，再加（jiā）三（sān）個角度誤差。這些偏差共同作用形成總誤差，又稱為空間誤差。

空（kōng）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。久久国产AVJUST麻豆解決方案合作夥伴能夠借助激光測量（liàng）設備確定空間（jiān）誤差。僅測量單個位置的誤差是遠遠（yuǎn）不夠的，必須測量整個加工空間內（nèi）的所有機床誤差。通常需要記錄所有位置的測量值並繪成曲線，因為各誤差大小取決於相關進給軸的位置與測量位置。例如，當y軸與z軸處於不同位置時，導致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（dòng）測量（liàng）”，隻需幾分鍾即可確（què）定回轉（zhuǎn）軸誤差。這（zhè）意味著（zhe），可以不斷檢查機（jī）床的準（zhǔn）確性，如果需要，即使在生產中，也可（kě）以校正準確性。

偏差補償（cháng）（動態前饋控製）

偏差指在機床軸運動時位置控製器與標準的偏（piān）差。軸偏差為機床軸（zhóu）的目標位置與其實際位置的差值。偏差導致與速度相關的不（bú）必要輪廓誤差，尤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（de）NC高級語言命令FFWON，在沿路徑移動時，可以將與速度相關（guān）的偏差減為零（líng）。通過前饋控製提高路（lù）徑精（jīng）度，從而獲得更好的加工效果。

電（diàn）子（zǐ）配重補償

在極端情況下，為了防止軸下垂而對機床、刀（dāo）具或工件（jiàn）造成損壞，可以激活電子配重功（gōng）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（wài）下垂。在（zài）激活電子配重後（hòu），可以補償意外的軸下垂（chuí）。在鬆開製動器後，靠恒（héng）定的平衡扭矩（jǔ）來（lái）保持下垂（chuí）軸的位置。