​CNC數（shù）控機床補償你知道多少（shǎo）？

機床具有的係統性的機械相關偏（piān）差，可以被係統記（jì）錄，但由於存在溫度或機械負載等環境因素（sù），在後續（xù）使用過程中，偏差仍然可能出現或增加。在這些（xiē）情況下，SINUMERIK可（kě）以提供不同的補償功能。使用實際（jì）位置編（biān）碼器（如光柵）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，從而獲得更佳的加工效果。本（běn）期給大家介紹一下SINUMERIK常見（jiàn）的（de）補償功能（néng），“CYCLE996運動（dòng）測量”等實用的SINUMERIK測量循環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。

反向間隙補償

在機床移動部件和其驅動部（bù）件，如滾（gǔn）珠（zhū）絲杠，之間進（jìn）行力（lì）的傳遞時會（huì）產（chǎn）生間斷或者延遲，因為（wéi）完全沒有間隙的機械結構會（huì）顯著增加機床的磨損（sǔn），而（ér）且從工藝（yì）上講也是難以（yǐ）實現的。機械間隙導致軸/主軸的運動路徑與（yǔ）間接測量係統的測量值之間存在偏差。這意味（wèi）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。工作台及其相關編碼器也會受到影響：如果（guǒ）編（biān）碼（mǎ）器位置領先工作台，它提前到達指令位置這意味（wèi）著機床實際移動（dòng）的距離（lí）縮（suō）短了（le）。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（jì）錄的偏差將自動激活，將以前記錄的偏差（chà）疊加到實（shí）際位置值上。

絲杠螺距誤差補（bǔ）償

CNC控製（zhì）係統中間接測量的測量原理基於這樣一個假（jiǎ）設：即滾珠絲杠的（de）螺（luó）距（jù）在有效行程（chéng）內保（bǎo）持不變，因此在理論上，可以根據驅（qū）動電機的運動信息位置推（tuī）導出直線軸的實際位置（zhì）。但是，滾珠絲杠的製造誤差（chà）會導致測量係統產生偏差（又稱絲杠螺距誤差）。測（cè）量偏差（取決於所用測量係統）與測量係統在機床上的安裝誤差（chà）（又稱（chēng）為測量係統誤差）可能進一（yī）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統（激光測量）測量CNC機床的自然誤差曲線，然後，將所（suǒ）需補（bǔ）償值保存在（zài）CNC係統中進行補償。

摩擦補償（象限（xiàn）誤差補償）和動態（tài）摩擦補（bǔ）償

象限（xiàn）誤差補償（又稱為摩擦補（bǔ）償）適合上述所有情況，以便在加工圓（yuán）形輪廓時大幅提高輪廓精度。原因（yīn）如（rú）下：在象限（xiàn）轉換中，一個軸以最高進給速（sù）度移（yí）動，另一軸則（zé）靜止不動。因此，兩軸的不同摩擦行為可（kě）能（néng）導致（zhì）輪廓誤差。象限誤差補（bǔ）償可有效地減小此誤差（chà）並確保（bǎo）出色的加工效果。補償脈衝的密度可以根據與加速度相關的特征曲線（xiàn）設置，而該特征曲線可通過圓度（dù）測試來確定（dìng）和參數化。在圓度測試中，圓形輪廓的實際位置（zhì）和（hé）編程半徑的偏差（尤其（qí）在（zài）換向（xiàng）時）被量化（huà）的記錄下來，並通過圖（tú）形化顯示（shì）在人機界麵上。

在新（xīn）版本的係統軟件上，集（jí）成（chéng）的動態摩（mó）擦補（bǔ）償功能能夠根據機（jī）床不同轉速下的摩（mó）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（jiǎo）度誤差補償

如果各機床單個部件（jiàn）的重量會導致活動部（bù）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（chuáng）部分（fèn）（包括導向係統）下垂。角度誤差補償則用於當移動軸沒有以正確的角度互相對齊時（例如，垂直）。隨著零點位置的偏移不斷增加，位置誤差（chà）也（yě）增加。這兩種誤差（chà）均由機床的（de）自重，或（huò）者刀具和工件重量（liàng）所導致（zhì）。在調試時測得的補償值被定量後按照相應的位置以某種形式，如補償表，存儲在SINUMERIK中。在機床運行時，相關軸的位置根據存（cún）儲點的補（bǔ）償值進行插補。對於每次連（lián）續（xù）路徑移動（dòng），均存在基本軸與補償軸。

溫度補償

熱量可能導致機（jī）床各（gè）部分膨脹。膨脹範圍取決（jué）於各機（jī）床部分的溫度、導熱率等。不同溫度可能導致各軸的實際位置發生變化，這會對加工中的（de）工件精（jīng）度產生負麵影響（xiǎng）。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（què）補償熱脹，必須通過功能塊不斷從PLC向CNC控製係統重新傳遞溫度補償（cháng）值（zhí）、參考位置和線性梯度角參數。意外參數的變化會由控製係（xì）統自動消除，從而避（bì）免機床（chuáng）過載並激活監控功能。

空（kōng）間誤差補償係統（VCS）

回轉軸的位置、它們的相互補償以及刀具定向誤差，可（kě）能導致（zhì）轉頭和回轉頭等部件出現係統性幾何誤差。此（cǐ）外，每個機床中進給（gěi）軸的導向係統將出現（xiàn）小誤差。對（duì）於線性軸，這些誤差為線性位置（zhì）誤（wù）差；水平和垂直直（zhí）線度誤差；對於旋轉軸，會產生俯仰角、偏航（háng）角和（hé）翻滾角誤差。將機床組（zǔ）件相互對齊時，可能出現其他（tā）誤差。例如，垂直誤差（chà）。在三軸機床中，這意味著在刀（dāo）尖上（shàng）可能會產生（shēng）21項（xiàng）個幾何誤差：每個線性軸六個誤差類型乘以三個軸，再加三個角度誤差。這些偏差（chà）共同作用（yòng）形成總誤差，又稱為（wéi）空間誤差。

空間誤差描述了實際機床的刀具（jù）中（zhōng）點（TCP）位置與理想（xiǎng）無誤差機床的刀具中點位置的偏差（chà）。SINUMERIK解決方案合作夥伴能夠借助激光測（cè）量設備確定空間誤差。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間內的所有機床（chuáng）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（dà）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（yú）不同位置時，導致x軸產生的（de）偏差會不同——即使在x軸的幾乎同一位置也會（huì）出現誤差。借助“CYCLE996–運動測（cè）量”，隻需幾分鍾即可確（què）定回轉軸（zhóu）誤差。這意味（wèi）著，可以不斷檢查機床的準確性，如果需要，即使在生產（chǎn）中，也可以校正準確性。

偏差補償（動（dòng）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差。軸偏差（chà）為機床軸的目標位置與其實際位置的（de）差值。偏差導致與速度相關（guān）的不必要輪廓誤差，尤其在輪廓（kuò）曲率變化時，如圓形、方形輪（lún）廓等。憑借零件程序中的NC高級語言命令FFWON，在沿路徑移動時，可（kě）以將與速度相關的偏差減為零。通過（guò）前饋（kuì）控製提高路徑精度，從而獲得更好的加工（gōng）效果（guǒ）。

FFWON:啟動前饋控製的命令

FFWOF:關閉（bì）前饋控製的命令

電子（zǐ）配重（chóng）補償

在極端情（qíng）況下，為了防止軸下垂而對機床、刀具或工件造成損壞（huài），可以激（jī）活電子配重功能。在沒有機械或液壓配重（chóng）的負載軸中，一旦鬆開製動器，垂直軸（zhóu）會意（yì）外下垂。在激活電（diàn）子配重（chóng）後，可以補償意外的軸下垂。在鬆開製動（dòng）器後，靠恒定的平衡扭矩（jǔ）來保持下垂軸的（de）位置。