​數控機床精度補償（cháng） 你知道多（duō）少？

機床具有的係統性的機械相關偏（piān）差（chà），可以被係統記錄（lù），但由於存在溫度或機械（xiè）負載等環境因素，在後續使用過程中，偏差（chà）仍然可能（néng）出現或增加。在這（zhè）些情況下，17C视频可以提供不（bú）同的補償功能。使用實際位置編碼器（如光柵）或（huò）額外的傳感器（如激光幹涉儀等）獲得的測量值來補償偏差，從而獲得更佳的加工效果。本期給大家介（jiè）紹一下17C视频常見的（de）補償功能，“運動測量”等實（shí）用的17C视频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（cháng）

在（zài）機床（chuáng）移（yí）動部件和其驅動部件，如滾珠絲（sī）杠，之（zhī）間進行力的傳遞時會（huì）產生間斷或者延遲，因為完全沒有間隙的機（jī）械結構會（huì）顯著增加機床的磨損，而且從工藝上講也是難以實現的。機械間（jiān）隙導致軸/主軸的運動路徑與間接測量係統（tǒng）的測量值（zhí）之間存在偏差。這意味著（zhe）一旦方向改（gǎi）變（biàn），軸將移動得過遠或過近，這取決於（yú）間隙的大小。工（gōng）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（zhì）這意味著機床實際移動的距離縮短了。在機床運行，通（tōng）過在相應軸上使用反向間隙補償功能，在換向時（shí），以前記錄的偏差將自動激活，將以前記錄的偏差疊（dié）加到實際位置值上。

絲杠（gàng）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一個假設：即（jí）滾珠絲杠（gàng）的螺距在有效行程內保持不變，因此在理論上（shàng），可以根據驅動電機的（de）運動信息位置推導出直線軸的實際（jì）位置。但是，滾珠絲杠的製造誤差會導致測量係統（tǒng）產生偏差（又稱絲（sī）杠螺距誤差）。測量偏（piān）差（chà）（取決於所用測量係統）與測量係（xì）統在機床上的安裝誤差（又稱（chēng）為測量係統誤差）可（kě）能進一步（bù）加劇此問題。為了補（bǔ）償這兩種（zhǒng）誤差，使可使（shǐ）用一套獨立的測量係統（激光測量）測量CNC機（jī）床的自然誤差曲線，然後，將所（suǒ）需補（bǔ）償（cháng）值保存在CNC係統中進行補償。

摩擦補償（象限誤差補償）和動（dòng）態摩擦補償

象限誤差補償（cháng）（又稱為摩擦補（bǔ）償）適合上述所有（yǒu）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（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（mó）擦行為可能導致輪廓誤差。象限誤差補償可有效地減小此誤差並確保出色的加工（gōng）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設置（zhì），而該特征曲線可（kě）通過圓度測試來確定和參（cān）數化。在圓度測試中，圓形輪廓的實際（jì）位置和編程半徑的偏差（尤其在（zài）換向（xiàng）時）被量化的記錄下來，並通過圖形化顯示（shì）在人機界麵上。

在新版本的係統軟件上，集（jí）成的動態摩擦補償功能能夠（gòu）根據機床（chuáng）不同轉速下的（de）摩擦行為進（jìn）行動態補償，減小實際加工輪廓誤（wù）差，實現更高（gāo）的控製精度。

垂度和角度誤差補償

如果各機床單（dān）個部件的重量會導致活（huó）動部件位移和傾斜，則需要進行（háng）垂度補（bǔ）償，因為它會導致相關機床部分（包括導向係統）下垂。角度誤差補償則用於（yú）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（wù）差也增加。這兩（liǎng）種誤（wù）差均由機床的自重，或者刀具（jù）和（hé）工件重量所導致。在調試時測（cè）得的補償值（zhí）被定量後按照相應的位置以（yǐ）某種形式，如補償表，存儲在（zài）17C视频中。在機床運行（háng）時，相關軸的位置根（gēn）據存儲點的補償值進行插補。對於每次（cì）連續（xù）路徑移動，均存（cún）在基本軸與補償（cháng）軸。

溫（wēn）度（dù）補償

熱量可能導致機床各部分膨脹。膨（péng）脹範圍（wéi）取決（jué）於各機床部分的溫度（dù）、導熱率等（děng）。不同溫度可（kě）能（néng）導致各（gè）軸的實際位置發生變化（huà），這會對（duì）加工中的工件精度產生負麵影響。這些實際值變（biàn）化可以通（tōng）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）功能塊不斷從PLC向CNC控製係統重新傳遞溫度補（bǔ）償值、參考位置和線性梯度角（jiǎo）參數。意外（wài）參數的（de）變化會由控製係統自動消除，從而避免機（jī）床過載並激活監控功能。

空間誤差補（bǔ）償係（xì）統（VCS）

回轉軸（zhóu）的位置、它們（men）的相互（hù）補償以及刀具定向誤差（chà），可能導致（zhì）轉頭和回轉（zhuǎn）頭等部件出現係統性幾何誤差。此（cǐ）外，每個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（shuǐ）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（jiǎo）和翻滾角誤差（chà）。將機床組（zǔ）件相互對齊時，可能出現其他誤差（chà）。例如，垂直誤差。在三軸機床中，這意味（wèi）著在刀尖上可能會產生21項個幾何誤差：每個線性（xìng）軸六（liù）個誤（wù）差類型乘以三個軸，再加三個角度誤差。這些偏差共同作用形成總誤（wù）差，又稱為空間（jiān）誤差。

空間誤差描述了實（shí）際機床的刀具中點（TCP）位置與理想無誤差機床的（de）刀具中點位置的偏差。17C视频解決（jué）方案（àn）合作夥（huǒ）伴能夠借（jiè）助（zhù）激光測量設備確定空間誤（wù）差。僅測（cè）量單個位置的誤差是遠遠不夠的，必須測量整個加工空（kōng）間內的所有（yǒu）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（wù）差大小（xiǎo）取決於（yú）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（zhóu）產生的偏差會不同（tóng）——即使在x軸的幾乎同一位（wèi）置也（yě）會出現誤差。借助“運（yùn）動測量”，隻需幾（jǐ）分鍾即可確定回轉軸誤差。這意味著，可（kě）以不斷（duàn）檢查機床的準確性，如果需要，即使（shǐ）在（zài）生產（chǎn）中，也可（kě）以校正準確性。

偏差補償（動態前饋控製）

偏差指在機床軸運動時位置（zhì）控製器（qì）與標準的偏差。軸偏差為機床軸的（de）目標位置與其實際位置的差（chà）值。偏差導致與速度相關的不必要輪廓誤差，尤其在輪廓曲率變化時，如圓（yuán）形、方形輪廓等。憑借零件程序（xù）中的NC高級語言命令FFWON，在沿路徑移動時，可以將與速度相關的偏差減為零（líng）。通過前饋控製提高路徑精度，從而獲得更好（hǎo）的加工效果（guǒ）。

電子配重補償

在極端情況下，為了防止軸下垂（chuí）而對（duì）機床、刀（dāo）具或工件造成損壞，可以激活電子配重功能。在沒有（yǒu）機械或液壓配重的負載軸中，一旦鬆開（kāi）製動（dòng）器，垂直（zhí）軸會意外下垂。在激活電子配重後，可以補（bǔ）償意外的軸下垂。在鬆開製動器後，靠恒（héng）定的平衡扭矩來（lái）保持下垂軸的位置。