数控车床丝杠螺距误差的补偿
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Brother系统螺距补偿方法简介B r ot he r系统是一种广泛应用于数控机床的常见控制系统。
在机床加工过程中,螺距补偿是关键的一项功能,能够修正螺杆的不精确性,实现更加精准的加工。
本文将介绍Br ot he r系统中的螺距补偿方法,包括常见的螺距补偿类型、设置步骤以及注意事项。
螺距补偿类型在B ro th er系统中,常见的螺距补偿类型包括:正向螺距补偿(C+)1.:用于修正螺杆的正向误差,使机床在加工过程中能够更加精确地实现正向移动。
在刀具进刀方向上,通过增加螺距补偿值来实现修正。
反向螺距补偿(C-)2.:用于修正螺杆的反向误差,使机床在加工过程中能够更加精确地实现反向移动。
在刀具退刀方向上,通过增加螺距补偿值来实现修正。
设置步骤以下是在Br ot he r系统中设置螺距补偿的步骤:1.首先,进入系统的参数设置界面。
不同的Br ot he r系统,其参数设置界面可能会有所不同,但一般可以通过菜单或快捷键来进入。
2.找到螺距补偿参数设置选项。
在一些B ro th er系统中,可以直接在参数设置界面中找到螺距补偿相关选项;而在其他系统中,可能需要进入更深层的菜单才能找到。
3.根据需要选择合适的螺距补偿类型。
根据加工需要,选择正向螺距补偿(C+)或反向螺距补偿(C-)。
4.输入螺距补偿值。
根据机床的实际情况和需要进行调整,输入合适的螺距补偿值。
通常,可以逐步增加或减少螺距补偿值,进行试刀加工,以达到加工效果的要求。
5.完成设置后,保存并退出参数设置界面。
注意事项在使用B ro th er系统进行螺距补偿时,需要注意以下事项:1.在设置螺距补偿值时,应根据实际情况进行合理调整。
如果螺距补偿值过大或过小,可能会导致加工精度下降或机床负载过大,从而影响加工质量和机床寿命。
2.在进行螺距补偿时,应定期检查螺距补偿值的准确性。
由于机床使用时间的增加,螺杆的磨损程度可能会发生变化,因此需要及时调整螺距补偿值,保证加工的准确性。
数控系统中螺距补偿的原理与设计陈刚;羌铃铃【摘要】Because the manufacturing and instal ation errors and wear oflLong ̄ferm use exist in the lead of NC machine tool,its ac ̄tual moving position is made different from its expected moving posifion. The article puts forward the uni ̄direction and bi ̄direction compensation in numeric control er,introduces the principle of lead ̄screw compensation, including the uni ̄direction and bi ̄direction compensation,then gives out one method which is used to design uni ̄direction and bi ̄direction compensation and edits one program which is used to test whether the bi  ̄direction compensation is valid or not. The result of experiment shows the lead ̄screw error exist ̄ing in numeric control er is solved.%由于数控机床的丝杠在制造、安装上存在误差以及长期使用造成的磨损,导致螺距实际移动值与预期设定值之间存在差异。
提出了螺距误差的单向补偿方法和双向补偿方法。
介绍了螺距补偿的原理,包括单向补偿方法、双向补偿方法的原理;提供了一种实现单向补偿、双向补偿的设计方案;编写了简单的零件位置移动程序来测试双向补偿方法是否生效。
数控机床的误差分析及补偿方法数控机床的误差分析及补偿方法数控机床的精度是机床性能的一项重要指标,它是影响工件精度的重要因素。
那误差的差源有哪些呢?补偿的方法是什么?YJBYS店铺为你解答如下!数控机床的精度可分为静态精度和动态精度。
静态精度是在不切削的状态下进行检测,它包括机床的几何精度和定位精度两项内容,反映的是机床的原始精度。
而动态精度是指机床在实际切削加工条件下加工的工件所达到的精度。
机床精度的高低是以误差的大小来衡量的。
数控机床的生产者与使用者对数控机床精度要求的侧重点不同,机床生产者要保证工件的加工精度是很困难的,一般只能保证机床出厂时的原始制造精度。
而机床使用者只对数控机床的加工精度感兴趣,追求的是工件加工后的成形精度。
数控机床误差源分析根据对加工精度的影响情况,可将影响数控机床加工精度的误差源分为以下几类。
1)机床的原始制造精度产生的误差。
2)机床的控制系统性能产生的误差。
3)热变形带来的误差。
4)切削力产生的“让刀”误差。
5)机床的振动误差。
6)检测系统的测量误差。
7)外界干扰引起的随机误差。
8)其他误差。
误差补偿方法提高数控机床精度有两条途径:其一是误差预防;其二是误差补偿。
误差预防也称为精度设计,是试图通过设计和制造途径消除可能的误差源。
单纯采用误差预防的方法来提高机床的加工精度是十分困难的,而必须辅以误差补偿的策略。
误差补偿一般是采用“误差建模-检测-补偿”的方法来抵消既存的误差。
误差补偿的类型按其特征可分为实时与非实时误差补偿、硬件补偿与软件补偿和静态补偿与动态补偿。
1)实时与非实时误差补偿如数控机床的闭环位置反馈控制系统,就采用了实时误差补偿技术。
非实时误差补偿其误差的检测与补偿是分离的。
一般来说,非实时误差补偿只能补偿系统误差部分,实时误差补偿不仅补偿系统误差,而且还能补偿相当大的一部分随机误差。
静态误差都广泛采用非实时误差补偿技术,而热变形误差总是采用实时误差补偿。
设备管理与维修2021翼2(上-下)数控机床定位精度的补偿方法简述闫丽娟(常德纺织机械有限公司,湖南常德415004)摘要:数控机床的定位精度在很大程度上受滚珠丝杠精度影响,提高数控机床的定位精度,能有效地改善数控机床的加工精度[1]。
介绍提高数控机床定位精度的螺距误差补偿方法,并结合实例介绍Sodick LN1W 系统的螺距误差补偿方法。
关键词:数控机床;定位精度;螺距补偿;螺距补偿实例中图分类号:TG659文献标识码:BDOI :10.16621/ki.issn1001-0599.2021.02.590引言数控机床的定位精度在很大程度上受滚珠丝杠精度影响,提高数控机床的定位精度,能有效地改善数控机床的加工精度[1]。
由于数控机床的长期使用,丝杆的磨损在所难免,随着丝杆的螺距误差增大,数控机床的定位精度也会下降。
使用数控系统的“螺距误差补偿”功能,对数控机床的定位精度进行补偿,能有效改善数控机床的定位精度。
数控机床根据加工工件的精度要求,需要定期进行定位精度检测和补偿。
由于每一种数控系统都有自己独特的操作方式,所以“螺距误差补偿”的方法也不一样。
以Sodick LN1W 系统为例,简单介绍该数控系统螺距误差补偿的方法,并通过激光干涉仪进行定位精度检测及螺距误差补偿。
螺距误差补偿前应先做机床几何精度(床身水平、平行度、垂直度等)调整,这样可以尽量减少几何精度对定位精度的影响。
然后使用激光干涉仪测量定位精度及重复定位精度,对测量数据进行分析,螺补参数进行补偿,补偿生效后再测量,多次测量和补偿,直到定位精度及重复定位精度满足要求。
1数控机床螺距误差检测及补偿原理数控机床某直线轴的指令位置A ,测量系统测量的实际位置B ,将A 和B 进行比较,计算出A 和B 的误差,根据误差绘制出误差曲线。
根据数控系统要求,将误差曲线数值化,输入数控系统的螺距补偿参数。
具体操作如下:第一步检测,用测量系统测量出数控机床的位置误差;第二步补偿,利用数控系统的“螺距误差补偿”功能,通过修改参数,对误差进行补偿;第三步检测,检测补偿后效果。
螺距误差补偿方法:FANUC SERIES 数控系统都采用这种方法。
1.按下[OFFSET SETTING]键,再按[SETING]键,出现补偿界面如下:
2.[程式保护开关]在“编辑”位置,[模式选择开关]在“手动输入”位置,
3.将0改为1
为0时,不可写入,为1时,可写入。
4.屏幕上出现红色字“100 可写入参数”
5.按下[SYSTEM]键,出现补偿参数界面如下:
输入3620,按[NO检索],就找到3620、3621、3622、3623、3624等参数:
3620为参考点的位置
3621为最小补偿点的位置
3622为最大补偿点的位置
3623为补偿误差值的放大比例
3624为补偿点与补偿点之间的间距,以微米为单位。
如:间距为20毫米,则写入20000
例:VMC-850S 协鸿立式加工中心各参数设定如下:
3620:X 50 Y 100 Z 150 A 200
3621:X 1 Y70 Z 120 A 170
3622:X 51 Y 101 Z151 A
3623:X 1 Y 1 Z 1 A
6.按下[SYSTEM]键,再按[间距]出现补偿参数界面如下:
例:0085是某机床X轴的参数点的位置,同样可以找到Y、Z、A各轴的位置。
7.将激光干涉仪测量的误差值写到表中所对应的位置,误差值为“正”时写入“正”值,误差值为“负”时写入“负”值,所有的值都采用增量值的补偿方法,也就是说补了一个数,在它后面所有的点位都会相应的增加或减少一个数。
螺距误差补偿及反向间隙补偿根据下表设置螺距误差补偿相关参数:参数号参数位设定值设置说明3620 XZ 100200每个轴的参考点的螺距误差补偿点号3621 XZ 负方向最远的补偿位置号根据下面的公式进行计算:参考点的补偿位置号—(负方向的机床行程/补偿位置间隔)+ 1 100-(1000/50)+1=81 所以负方向补偿位置号设置为813622 XZ 正方向的最远补偿位置号根据下面的公式进行计算:参考点的补偿位置号+(正方向的机床行程/补偿位置间隔)+ 1 100+(0/50)+1=101 所以参考点正方向补偿位置号为101.3624 补偿点间隔输入格式为无小数点输入格式,由于X轴为直径值编程,所以X轴补偿点间隔应为实际补偿点间隔的2倍,应设置为100000,为100mm.参数号参数位设定值设置说明1800 #4(RBK) 是否分别进行切削进给/快速移动反向间隙补偿0: 不进行。
1: 进行。
1851 XZ 每个轴的反向间隙补偿量,设置后,回零生效1852 XZ 每个轴的快速移动时的反向间隙补偿量,回零生效由于FANUC系统螺距误差补偿采用增量式的补偿方式,所以在进行螺距误差补偿时,需根据补偿数据进行补偿数据的设定个。
下表为螺距误差补偿表由于每个补偿点的最大补偿值只能到7,在上表中可以看到,在-400mm测量位置处出现了一次22的值,此点是所有补偿点误差的最大值,所以补偿倍率按此点进行计算,而且考虑其它点的误差值,将补偿倍率设置为3倍。
补偿倍率设置为3倍,所有的补偿值都放大了三倍,所以在补偿数据处看到的是计算值的1/3,如果测量人员给出的是补偿值,那么补偿数据就按上图中的数据进行输入,如果给出的是误差值,则需将上图中的补偿数据取反。
螺距误差补偿在回零后即可生效。
广州数控螺距补偿参数
标题:“广州数控螺距补偿参数”
正文:
数控螺距补偿参数是广州地区数控加工过程中的重要技术指标。
它对于保证零件加工精度、提高加工效率具有关键作用。
在本文中,我们将探讨广州数控螺距补偿参数的概念、影响因素以及优化方法。
首先,我们需要了解什么是螺距补偿参数。
螺距补偿参数是指在数控加工过程中,通过调整机床控制系统中的螺距补偿参数来修正由于机床误差、刀具磨损等原因引起的工件加工误差。
螺距补偿参数通常包括补偿量、补偿方向、补偿位置等多个参数。
广州地区的数控加工受到多种因素的影响,如环境温度、湿度、机床磨损程度等。
这些因素会导致螺距补偿参数的变化,影响加工精度和效率。
因此,在确定螺距补偿参数时,需要考虑这些因素,并进行优化调整。
为了确定合适的螺距补偿参数,可以采用试加工的方法。
即通过实际加工一定数量的样件,测量其几何尺寸精度,然后根据测量结果进行参数调整。
通过不断优化,找到最佳的螺距补偿参数组合,从而提高加工精度和效率。
然而,在确定螺距补偿参数时,需要注意避免侵权争议。
确保所使用的数据和信息不侵犯他人的版权,遵守相关法律法规。
同时,在文章中也不得出现任何敏感词和不良信息,以确保文章内容的健康和积极性。
总之,广州数控螺距补偿参数是数控加工过程中至关重要的技术指标。
在确定螺距补偿参数时,需要考虑多种因素,并通过优化调整找到最佳参数组合。
同时,注意遵守法律法规,保持文章内容的健康和积极性。
通过合理的螺距补偿参数设定,可以提高加工精度和效率,达到更好的加工效果。
螺距误差补偿流程螺距误差是指螺纹加工过程中螺纹齿之间的间距与理论值之间的偏差。
螺距误差会导致螺纹连接部件的匹配不良,从而影响装配质量和产品性能。
为了解决螺距误差带来的问题,可以采用螺距误差补偿的方法。
下面将介绍螺距误差补偿的流程。
1.螺距误差测量:首先需要对螺纹的螺距进行测量。
可以使用螺纹测量仪器,如螺距测量仪、外螺纹锥度规等工具进行测量。
将所测得的螺距值与理论螺距进行对比,得到螺距误差的数值。
2.误差数据分析:对所得到的螺距误差数据进行分析。
将误差数据按照大小和正负进行分类,了解误差分布的情况。
可以采用统计学方法,如均值、标准差等指标对数据进行分析,得到误差的分布情况。
3.补偿计算:根据误差的分析结果,进行补偿计算。
根据螺纹型号和实际应用要求,确定补偿量的大小和方向。
补偿量的计算可以采用简单的数学运算,如加减法。
补偿量的大小通常根据误差大小进行确定,方向通常根据误差正负进行确定。
4.补偿工艺控制:根据补偿计算所得到的补偿量,进行补偿工艺的控制。
根据螺纹加工工艺要求,对螺纹刀具的设置,如刀具角度、偏置量等进行调整。
通过控制补偿工艺,可以实现螺距误差的补偿,从而提高螺纹的匹配性能。
5.再测验和调整:对补偿后的螺纹进行再测验。
使用螺纹测量仪器重新测量螺距,对补偿效果进行评估。
如果补偿效果不理想,可以根据再测验结果进行调整,重新计算补偿量和调整工艺参数。
6.质量控制:对补偿后的螺纹进行质量控制。
根据产品的要求,进行螺纹的质量检验,如外观检验、连接性能测试等。
通过质量控制,确保补偿后的螺纹满足产品质量要求。
7.记录和改进:对补偿流程进行记录和总结,建立补偿记录表和流程文件。
根据补偿实验和实际应用的结果,对补偿流程进行改进和优化。
通过不断改进和优化,提高螺距误差补偿的效果和稳定性。
螺距误差补偿是螺纹加工中的一项重要工作。
通过对螺距误差的测量、分析和补偿,可以实现螺纹的质量控制和优化。
螺距误差补偿流程的实施,可以提高产品的装配质量和使用性能,减少产品的不良率和退货率,降低生产成本和提高产品竞争力。
三菱数控系统MITSUBISHI螺距误差补偿及反向间隙参数号项⽬说明设定范围4000pinc误差补偿⽅法确定采⽤误差绝对值或误差增量值进⾏补偿0:误差绝对值法1:误差增量值法轴参数号项⽬说明设定范围4001cmpax基本轴指定误差补偿基本轴的地址1.螺距误差补偿时,设定补偿轴的名称2.相对位置补偿时,设定基准轴的名称X、Y、Z、U、V、W、A、B、C4002drcax补偿轴指定误差补偿补偿轴的地址1.螺距误差补偿时,设定与4001 cmpax相同的轴名称2.相对位置补偿时,设定要补偿轴的名称X、Y、Z、U、V、W、A、B、C4003rdvno参考点分割点号设定参考点的补偿号,参考点是实际的基准点,因此该点⽆补偿号,设定号以1递增4101-51244004mdvno最负侧分割点号设定最负侧的补偿号4101-51244005pdvno最正侧分割点号设定最正侧的补偿号4101-51244006sc补偿⽐例系数设定补偿⽐例系数0-994007spcdy分割间隔设定基本轴的补偿间距1-9999999第2轴第3轴第4轴第5轴说明4011402140314041设定各轴补偿参数,第1轴的参数号为4001⾄4007,最多可控制4个轴,但作为相对位置补偿,可设定第5轴401240224032404240134023403340434014402440344044401540254035404540164026403640464017402740374047参数号项⽬说明设定范围4101.. . 5124设定各轴的补偿值-128 ~ 128实际补偿值由设定值乘以补偿⽐例系数参数号项⽬说明设定范围2011G0back G0反向间隙设定快速或⼿动反向间隙补偿-9999999~9999999mm 2012G1back G1反向间隙设定进给速度反向间隙补偿-9999999~9999999mm。
FANUC系统的螺距误差补偿FANUC系统的LEC和西门子不一样的地方在于,西门子的补偿参数是通过运行程序来生效的,FANUC是直接将误差值输入到系统参数里面。
在FANUC系统里面与设定误差补偿的参数有:3620 各轴参考点的螺距补偿号码[数据形式] 字轴型 [数据单位] 号码/轻松数控网[数据范围] 0 ~ 1023该参数设定各轴参考点的螺距误差补偿点的号码。
3621 各轴负方向最远端的螺距误差补偿点的号码。
[数据形式] 字轴型[数据单位] 号码[数据范围] 0 ~ 1023该参数设定各轴负方向上最远端的螺距误差补偿点的号码3622 各轴正方向最远端的螺距误差补偿点的号码。
设定了此参数时,要切断一次电源。
[数据形式] 字轴型[数据单位] 号码[数据范围] 0 ~ 1023该参数设定各轴正方向上最远端的螺距误差补偿点的号码。
此参数的设定值要比参数NO.3620的设定值大。
3623 各轴螺距误差补偿倍率注设定了此参数时,要切断一次电源。
[数据形式] 字节型[数据单位] 1[数据范围] 0 ~ 100 设定各轴螺距误差补偿的倍率。
如果设定倍率为1,检测单位和补偿单位相同。
如果倍率设定是0,倍率与设定为1时相同。
3624 , 各轴的螺距误差补偿点的间距注设定了此参数时,要切断一次电源。
[数据形式] 双字轴型[数据范围] 0 ~ 99999999以上参数设定的注意事项参照FANUC 系统说明书。
在以上的参数设定完成以后,按照以下步骤补偿螺距误差及反向间隙:根据机床参数(各轴行程、各轴丝杠的螺距等等)编制检测程序;1、用激光干涉仪检测机床的误差数据;2、根据激光干涉仪检测的结果,调整螺距补偿参数(螺距误差补偿菜单下);===全文下载地址:uushare | brsbox===参考资料:FANUC 0i-MD车床系统-加工中心系统通用用户手册B-64304CM_01 P569 输入/输出螺距误差补偿数据数控机床精度检验FANUC数控机床激光检测802D系统全闭环控制用不用做补偿?===附:全闭环是否需要螺补?全闭环也需要补偿反向间隙和螺距。
西门子系统如何进行螺距补偿?摘要:本文对机床误差进行了分析,结合生产实际采用螺距误差补偿方法,对主轴定位精度进行提高。
数控落地铣镗床加工零件的质量和精度,在很大程度上取决于机床主轴的精度,大部分数控机床都采用滚珠丝杠作为机械传动部件,由于制造误差和装配误差始终存在,丝杠的螺距不完全相等,螺距误差将影响主轴的定位精度。
数控机床误差分析:①机床零部件和结构的几何误差,主要由机床的制造缺陷造成,包括机床零部件的尺寸误差和装配误差等。
②机床热变形误差,主要由机床内、外部热源引起,包括传动件、液压系统及环境温度等。
③切削力引起的误差,主要由切削载荷变化引起,可能的因素有工件材料不均、断续切削等。
④刀具磨损误差。
⑤其他误差源,数控系统插补算法误差、伺服系统的跟随误差、位置检测系统的测量误差等。
其中,几何误差和热变形误差是影响数控机床误差的最主要因素,约占数控机床加工误差的60%。
数控机床定位精度就是指机床运动部件的实际位置到数控程序设定终点的准确度。
提高机床的定位精度通常有两种方法:误差预防法和误差补偿法。
前者是从机床的设计、零件的制造及机床的装配等方面消除或减小误差源,但当机床的定位精度提高到一定程度后,依靠该方法来减小误差在经济性上已经不可行了。
后者是采用检测仪器或装置,对机床的误差进行分析、建模和预测后,人为的制造一种误差去消除或减小机床的固有误差的方法。
下面以数控机床的螺距补偿为例,简述螺距误差补偿方法在生产实践中的应用。
螺距误差补偿的原理是将数控机床主轴的指令位置与测量位置比较,计算出全行程的误差分布曲线,将螺距误差以补偿的形式输入数控系统,当数控系统控制主轴运行时会自动进行螺距误差补偿。
SINUMERIK820D数控系统螺距补偿方法:①根据主轴行程,确定主轴螺距误差补偿的补偿间隔(本次实验的补偿间隔为200mm)补偿范围为起始0mm至终止位置1100mm。
②设置MD38000的值,最大的螺距补偿点数一般k≤MD38000。
西门子840D数控系统螺距误差及补偿分析摘要:针对西门子840D数控系统螺距误差类别,进行有效性分析,并简单介绍了分析西门子840D数控系统螺距误差及补偿的重要性,提出数控系统螺距误差补偿要点,获取较好的应用效果,旨在为相关工作人员提供良好的帮助与借鉴。
关键词:西门子840D数控系统;螺距误差;补偿0引言:数控机床精度等级,对加工工件质量起到决定性作用,由于数控技术的快速发展,系统软件误差补偿技术的有效运用,显著提升数控机床精度,本文重点探讨西门子840D数控系统螺距误差和无偿要点,内容如下。
1分析西门子840D数控系统螺距误差及补偿的重要性结合西门子840D数控系统运行特点,引起误差的因素比较多,各类因素之间存在密切联系,通过对系统螺距误差进行合理补偿,能够有效减小误差的出现。
同时,利用系统螺距误差补偿功能,无需调整机床硬件,不但可以提高机床的精度,而且能够显著减少材料损耗。
通过分析西门子840D数控系统螺距误差及补偿,能够更好的满足数控机床高精度加工要求。
有关人员要结合西门子数控系统类型,进行科学的补偿。
2误差补偿2.1机床误差类别分析第一,数控机床结构,包括各项零部件几何误差类别。
在机床制造过程当中,各个零部件容易出现尺寸误差,在装配期间,因为装配技术不规范,容易引起较大误差[1]。
可以对机床结构进行全面改进,并提升数控机床加工精度,有效减少系统误差的出现。
第二,数控机床的变形误差类别。
数控机床运行期间,因为其内部的传动部件,以及润滑液管路产生较大的热量,数控机床特别容易出现热变形,引发变形误差。
数控机床内部的液压元件安装部位,以及外界温度条件,均会引发机床变形误差。
为了减少此种类型误差的出现,操作人员可以安装风冷设备,确保数控机床液压系统温度得到良好控制,避免数控系统出现较大的螺距误差。
第三,加工工件过程中所产生的误差。
因为工件材料质地比较差,存在严重的磨损现状,在实际加工过程中,出现严重的负载变化,最终引起较大误差。
项目数控车床丝杠螺距误差的补偿
一、工作任务及目标
1.本项目的学习任务
(1)学习数控车床丝杠螺距误差的测量和计算方法;
(2)学习数控车床螺距误差参数的设置方法。
2.通过此项目的学习要达到以下目标
(1)了解螺距误差补偿的必要性;
(2)掌握螺距误差补偿的测量和计算方法;
(3)能够正确设置螺距误差参数。
二、相关知识
滚珠丝杠螺母机构
数控机床进给传动装置一般是由电机通过联轴器带动滚珠丝杆旋转,由滚珠丝杆螺母机构将回转运动转换为直线运动。
1、滚珠丝杠螺母机构的结构
滚珠丝杠螺母机构的工作原理见图1;在丝杠1 和螺母 4 上各加工有圆弧形螺旋槽,将它们套装起来变成螺旋形滚道,在滚道内装满滚珠2。
当丝杠相对螺母旋转时,丝杠的旋转面经滚珠推动螺母轴向移动,同时滚珠沿螺旋形滚道滚动,使丝杠和螺母之间的滑动摩擦转变为滚珠与丝杠、螺母之间的滚动摩擦。
螺母螺旋槽的两端用回珠管 3 连接起来,使滚珠能够从一端重新回到另一端,构成一个闭合的循环回路。
2、进给传动误差
螺距误差:丝杠导程的实际值与理论值的偏差。
例如PⅢ级滚珠丝杠副的螺距公差为0.012mm/300mm。
反向间隙:即丝杠和螺母无相对转动时丝杠和螺母之间的最大窜动。
由于螺母
结构本身的游隙以及其受轴向载荷后的弹性变形,滚珠丝杠螺母机构存在轴向间隙,该轴向间隙在丝杠反向转动时表现为丝杠转动α角,而螺母未移动,则形成了反向间隙。
为了保证丝杠和螺母之间的灵活运动,必须有一定的反向间隙。
但反向间隙过大将严重影响机床精度。
因此数控机床进给系统所使用的滚珠丝杠副必须有可靠的轴向间隙调节机构。
图2为常用的双螺母螺纹调隙式结构,它
用平键限制了螺母在螺母座内的转动,调整时只要扮动圆螺母就能将滚珠螺母沿轴
向移动一定距离,在将反向间隙减小到规定的范围后,将其锁紧。
3、电机与丝杠的联接、传动方式
直联:用联轴器将电机轴和丝杠沿轴线联接,其传动比为1:1;该联接方式传动时无间隙;
同步带传动:同步带轮固定在电机轴和丝杠上,用同步带传递扭矩;该传动方式传动比由同步带轮齿数比确定,传动平稳,但有传动间隙;
齿轮传动:电机通过齿轮或齿轮箱将扭矩传到丝杠,传动比可根据需要确定;该方式传递扭矩大,但有传动间隙。
同步带传动、齿轮传动中的间隙是产生数控机床反向间隙差值的原因之一。
三、数控系统的半闭环控制
开环数控系统没有位置测量装置,信号流是单向的(数控装置到进给系统)。
故系统结构简单,但由于无位置反馈,机床的控制精度低,容易丢步。
适用于经济型数控机床
半闭环数控系统是在驱动装置(常用伺服电机)或丝杠上安装旋转编码器,采样旋转角度进行位置反馈,因此,其结构简单,不会丢步。
但由于不是直接检测运动部件的实际移动位置,机床进给传动链的反向间隙误差和丝杠螺距误差仍然会影响机床的精度。
适用于普及型(中档)数控机床。
全闭环数控系统通过光栅尺,直接对运动部件的实际移动位置进行检测,消除了机床进给传动链的反向间隙误差和丝杠螺距误差对机床精度的影响。
因此其控制精度高,但结构复杂,成本高,易形成振荡,调试周期长。
适用于高档高精度数控机床。
5.1螺距补偿原理
数控机床软件补偿的基本原理是在机床
的机床坐标系中,在无补偿的条件下,在轴
线测量行程内将测量行程等分为若干段,测
量出各目标位置P;的平均位置偏差x;
把平均位置偏差反向叠加到数控系统的插
补指令上,如下图8所示,指令要求沿X轴运动到目标位置P;,目标实际位置为P }.i,该点的平均位置偏差为x,个;将该值输入系统,则系统CNC在计算时自动将目标位置P;的平均位置偏差x,个叠加到插补指令上,实际运动位置为:P}.i=P.+ x; 使误差部分抵消,实现误差的补偿。
螺距误差可进行单向和双向补偿。
5.2反向间隙补偿
反向间隙补偿又称为齿隙补偿。
机械传动
链在改变转向时,由十反向间隙的存在,会引
起伺服电机的空转,}fU无工作台的实际运动,
又称失动。
反向间隙补偿原理是在无补偿的条件下,在轴线测量行程内将测量行程等分为若干段,测量出各目标位置P;的平均反向差值B,作为机床的补偿参数输入
系统。
CNC系统在控制坐标轴反向运动时,自动先让该坐标反向运动B值,然后按指令进行运动。
如图9所示,工作台正向移动到O点,然后反向移动到P;点,反
向时,电机(丝杆)先反向移动B,后移动到Pi点;该过程CNC系统实际指令运
动值L为:L=P;+ B
反向间隙补偿在坐标轴处十任何方式时均有效。
在系统进行了双向螺距补偿
时,双向螺距补偿的值已经包含了反向间隙,因此,此时不需设置反向间隙的补偿值。
5.3误差补偿的适用范围
从数控机床进给传动装置的结构和数控系统的二种控制方法可知,误差补偿对
半闭环控制系统和开环控制系统具有显著的效果,可明显提高数控机床的定位精度和I重复定位精度。
对全闭环数控系统,由十其控制精度高,采用误差补偿的效果不显著,但也可进行误差补偿。
(一)丝杠螺距误差补偿的必要性
数控机床的直线轴精度表现在进给轴上主要有三项精度:反向间隙、定位精度和重复定位精度,其中反向间隙、重复定位精度可以通过机械装置的调整来实现,而定位精度在很大程度上取决于直线轴传动链中滚珠丝杠的螺距制造精度。
在数控车床生产制造及加工应用中,在调整好机床反向间隙、重复定位精度后,要减小定位误差,用数控系统的螺距误差螺距补偿功能是最节约成本且直接有效的方法。
由于滚珠丝杠副在加工和安装过程中存在误差,因此滚珠丝杠副将回转运动转换为直线运动时存在以下两种误差。
①螺距误差,即丝杠导程的实际值与理论值的偏差②反向间隙,即丝杠和螺母无相对转动时,丝杠和螺母之间的最大窜动。
定位精度的测量仪器可以用激光干涉仪、线纹尺、光栅尺数显表和步距规。
(二)反向间隙补偿
1.步骤一:设定参数1800
2.步骤二:测量反向间隙值
(1)回参考点
(2)用切削进给使机床移动到测量点
指令:G01 X100.0 F300;
(3)安装百分表,将刻度对
(4)用切削进给,使机床沿相同方向移动到X200.0处
(5)用切削进给返回测量点X100.0处
(6)读取百分表的刻度
(7)按检测单位换算切削进给方式的间隙补偿量3.步骤三:设置参数1851
参数
设定范围:
-9999~+9999
(三)螺距误差补偿
步骤一:测量准备
(1)将Z轴光栅尺与数显表正确连接。
(2)设置滑台的机械坐标系零点,以及正负限位。
如下图所示,设置正限位为48,负限位为-257.
步骤二:设置如下参数:
图2 螺距误差补偿画面
步骤三:测量补偿值并记录
(1)在MDI方式下,输入“G98 G01 Z-257.0 F300”,按下自动循环按钮,滑台运动至Z 轴-257mm位置。
(2)输入“G98 G01 Z-255.0 F300”,按下自动循环按钮,滑台运动至Z轴-255mm位置。
注意:这一步是为了消除反向间隙误差。
(3)按下【单步】按键,把光栅尺数显表清零,输入“G98 G01 W20.0 F300”,按下自动循环按钮,滑台向Z轴正方向运动20mm,记录数显表读数后清零,再次运行以上程序,记录各次读数填入下表。
步骤四:输入补偿值,再次测量,观察补偿效果。
三、实训要点及实施
1.实训要点
(1)本实训项目实施计划根据FANUC 0i mate TD数控系统制定,在实际教学中,采用不同的系统,参数设置可能有所不同
(2)通过本项目要掌握滚珠丝杠反向间隙和螺距误差补偿方法,并能够正确输入补偿参数。
2.工具清单
工具:百分表1个,磁力表座1个,光栅尺数显表1个。
3.项目实施计划
(1)按照反向间隙补偿步骤对机床进行反向间隙的补偿。
(2)按照螺距误差补偿方法对机床进行螺距误差补偿。
四、实训项目报告
实训项目报告一
五、思考题
六、阅读资料。