螺距误差测定及补偿 电子教材

一、螺距误差产生原因
①滚珠丝杆副处在进给系统传动链的末级，丝杆和螺母存在各种误差，如螺距累积误差、螺纹滚道型面误差、直径尺寸误差等，其中丝杆的螺距累积误差会造成机床目标值偏差。

②滚珠丝杆在装配过程中，由于采用了双支承结构，使丝杆轴向拉长，造成丝杆螺距误差增加，产生机床目标值偏差。

③在机床装配过程中，丝杆轴线与机床导轨平行度的误差会引起机床目标值偏差。

二、螺距误差补偿的作用
螺距误差补偿通过调整数控系统的参数增减指令值的脉冲数，实现机床实际距离与指令移动距离相接近，以提高机床的定位精度。

螺距误差补偿只对机床补偿段起作用，在数控系统允许的范围内起到补偿作用。

西门子840D数控系统不同于以前曾广泛应用的810T/M和840C等老数控系统,它并没有提供专门的双向螺距误差补偿功能，通过对840D系统中的下垂补偿功能的分析研究，找到了一种方法，成功的解决了进行双向螺距误差补偿的问题。

关键词：数控系统下垂补偿功能双向螺距误差补偿由于机床丝杠在制造、安装和调整等方面的误差，以及磨损等原因，造成机械正反向传动误差的不一致，导致零件加工精度误差不稳定。

因此也必须定期对机床坐标精度进行补偿，必要时要做双向坐标补偿，以达到坐标正反向运动误差的一致性。

一、西门子840D数控系统的补偿功能西门子840D数控系统提供了多种补偿功能，供机床精度调整时选用。

这些功能有：1、温度补偿。

2、反向间隙补偿。

3、插补补偿，分为：(1) 螺距误差和测量系统误差补偿。

(2)下垂补偿（横梁下垂和工作台倾斜的多维交叉误差补偿）。

4、动态前馈控制（又称跟随误差补偿）。

包括：速度前馈控制和扭矩前馈控制。

5、象限误差补偿（又称摩擦力补偿）。

分为：常规(静态) 象限误差补偿和神经网络(动态)象限误差补偿。

6、漂移补偿。

7、电子重量平衡补偿。

在西门子840D功能说明样本和资料中所列的众多补偿功能中，都没有指出该系统具有双向螺距误差补偿功能。

但是在下垂补偿功能描述中却指出，下垂补偿功能具有方向性。

这样，如果下垂误差补偿功能，在基准轴和补偿轴定义为同一根轴时，就可能对该轴进行双向丝杠螺距误差补偿，由此提供了一个双向螺距误差补偿的依据。

二、840D下垂补偿功能的原理1、下垂误差产生的原因：由于镗铣头的重量或镗杆自身的重量，造成相关轴的位置相对于移动部件产生倾斜，也就是说，一个轴（基准轴）由于自身的重量造成下垂，相对于另一个轴（补偿轴）的绝对位置产生了变化。

2、840D下垂补偿功能参数的分析：西门子840D数控系统的补偿功能，其补偿数据不是用机床数据描述，而是以参数变量，通过零件程序形式或通用启动文件(_INI文件) 形式来表达。

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。

广数980tdc螺距误差补偿一、概述从数控机床诞生至今，伴随数控技术的不断发展和完善，数控机床已经成为现代制造业中不可或缺的重要设备。

而在数控机床中，螺杆传动系统是其重要的构成部分之一，而螺杆的螺距误差对数控机床的精度和工作效率有着重要的影响。

二、螺距误差的定义螺距误差是指实际螺距与理论螺距之间的差异，是螺纹加工中常见的一种误差。

在数控机床中，由于材料、热处理、加工等因素的影响，螺距误差往往会出现。

尤其是对于要求高精度的数控机床来说，螺距误差更是需要严格控制和补偿的重要因素。

三、广数980tdc螺距误差补偿的重要性广数980tdc是一种高精度、高性能的数控机床，其螺杆传动系统对螺距误差的要求更高。

螺距误差过大会导致数控机床的加工精度和稳定性遭到影响，严重影响加工质量和生产效率。

对于广数980tdc数控机床来说，螺距误差的补偿至关重要。

四、广数980tdc螺距误差的原因分析1. 加工工艺不当：螺杆的加工工艺不当可能会导致螺距误差的产生，需要严格控制加工工艺参数。

2. 材料质量不良：螺杆的材料质量不良或者热处理不合格也会导致螺距误差的出现，需要对材料质量进行严格审核和控制。

3. 设备磨损：随着使用时间的增长，螺杆传动系统的设备磨损也会导致螺距误差的增大，需要定期进行设备的检修和保养。

五、广数980tdc螺距误差补偿的方法1. 检测螺距误差：首先需要对广数980tdc数控机床的螺杆传动系统进行螺距误差的检测，确定螺距误差的实际数值。

2. 螺距误差补偿系统：根据检测结果，采用螺距误差补偿系统对数控机床进行调整，实现对螺距误差的补偿。

3. 常规维护：定期对数控机床的螺杆传动系统进行常规维护和保养，及时发现和处理潜在的螺距误差问题。

六、广数980tdc螺距误差补偿的效果与展望通过对广数980tdc数控机床的螺距误差进行补偿，可以有效提高数控机床的加工精度和稳定性，确保加工质量和生产效率。

未来，随着数控技术的不断发展，广数980tdc螺距误差补偿系统也将得到更加完善和智能化，为广数980tdc数控机床的应用带来更大的便利和价值。

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。

西门子螺距误差补偿本期给大家介绍一下西门子系统进行螺距误差补偿的方法和过程。

螺距误差补偿的方法：首先用激光干涉仪测量实际轴各个补偿点的误差，然后将实际测量的螺距误差补偿到系统中，注意西门子系统中的补偿值都是绝对值，即每一个测量点的实际位置与测量值之间的差值。

补偿原理图如下：补偿步骤如下：1.编写一个螺补的测试程序，螺补测试程序举例如下：运行螺补测试程序，按照预定的最小位置、最大位置和测量间隔移动要进行补偿的轴，并用激光干涉仪测试每一点的误差。

2.在系统中找出补偿文件：NC数据-> NC生效数据-> 测量系统误差补偿，将补偿文件复制，粘贴到零件程序中。

注意可以选择需要补偿的轴。

3.打开补偿文件，将误差值填入补偿文件中。

补偿数组的结构：$AA_ENC_COMP[0,0,AX1]= 0.0对应于最小位置上的误差值$AA_ENC_COMP[0,1,AX1]= 0.0对应于最小位置＋ 1个间隔位置上的误差值…………$AA_ENC_COMP[0,124,AX1]= 0.0对应于最小位置＋ 124个间隔位置上的误差值$AA_ENC_COMP_STEP[0,AX1]=0.0测量间隔 (mm)$AA_ENC_COMP_MIN[0,AX1] =0.0最小位置（机床坐标系）$AA_ENC_COMP_MAX[0,AX1] =0.0最大位置（机床坐标系）$AA_ENC_COMP_IS_MODULO[0,AX1]=0直线轴=0，旋转轴=1注：补偿值应填入每点的绝对补偿值，并将校验码删除。

4.在自动方式下运行AX1_EEC.MPF程序，设定轴参数 MD32700 = 1，然后重启系统，返回参考点后补偿值生效。

运行补偿程序时，MD32700应设为0，否则系统会出现17070号报警。

5.检查补偿值是否生效。

选择在绝对补偿值测量系统1中可以观察到当前点生效的补偿值。

此处的生效补偿值为螺补和反向间隙的叠加值。

注：（1）对于旋转轴，与直线轴的补偿方法是相同的，测量如下图。

螺距误差补偿的实施步骤1. 引言螺距是螺纹的一个重要参数，是指螺纹上单位长度内螺纹的紧密排列程度。

螺距误差是指螺纹的实际螺距与理论螺距之间的差异。

螺距误差会导致螺纹连接出现松动或紧固力不均匀的问题。

为了解决这一问题，螺距误差补偿被广泛应用于螺纹加工领域。

2. 螺距误差补偿的概述螺距误差补偿是一种通过调整加工工艺参数来减小螺距误差的技术。

它可以通过对螺纹加工机床的控制系统进行调整来实现。

螺距误差补偿可以提高螺纹连接的可靠性和稳定性，减少松动和紧固力不均的问题。

3. 螺距误差补偿的实施步骤螺距误差补偿的实施步骤包括以下几个方面：步骤1: 螺距误差测量首先需要对螺纹进行测量，以获取其实际螺距和误差。

可以使用测量工具，如螺距测量卡尺、螺纹测微计等进行测量。

测量时需要确保测量工具的准确性和稳定性。

步骤2: 确定补偿数值根据螺距误差测量结果，计算出螺距补偿数值。

补偿数值可以根据螺距误差的大小和方向来确定，一般情况下可以通过计算或查表获得。

补偿数值表示需要调整的修正量，可以为正或负数。

步骤3: 调整加工工艺参数根据螺距误差补偿数值，调整螺纹加工工艺参数。

具体调整内容包括：切削速度、进给速度、切削深度等。

调整后的加工工艺参数应能够使实际螺距接近理论螺距，并减小螺距误差。

步骤4: 再次测量螺距在调整加工工艺参数后，再次对螺纹进行测量，以确认螺距是否符合要求。

如果螺距误差仍然存在，可以继续调整工艺参数并重复此步骤，直至螺距误差满足要求。

步骤5: 检验螺纹质量在螺距误差满足要求后，进行螺纹质量的检验。

可以通过螺纹连接的紧固力测试、松动检查等方式对螺纹连接进行检验，以确保螺纹质量符合标准要求。

4. 结论螺距误差补偿是一种有效的技术手段，可以提高螺纹连接的可靠性和稳定性。

实施螺距误差补偿需要经过测量、确定补偿数值、调整加工工艺参数、再次测量和检验螺纹质量等步骤。

合理的螺距误差补偿可以减小螺距误差，提高螺纹连接的质量。

在实际应用中，需要根据具体情况选择合适的螺距误差补偿方法和参数，以确保螺纹加工质量的稳定性和一致性。

MP2300s 螺距误差补偿
机床装配过程中，由于丝杠轴线与机床导轨平行度的误差引起的机床目标值偏差。

螺距误差补偿是将机床实际移动的距离与指令移动的距离之差，通过调整数控系统的参数增减指令值的脉冲数，实现机床实际移动距离与指令值相接近，以提高机床的定位精度。

螺距误差补偿只对机床补偿段起作用，在数控系统允许的范围内补偿将起到补偿作用。

1、将顶尖锥面擦拭干净，分别装入主轴锥孔以及尾座锥孔内，并锁紧；
2、Z轴回零，尾座放在离溜板箱30mm间隙处，锁紧尾座，Z轴不能移动；
3、擦拭干净步距规两端顶尖孔，嵌入两端顶尖之间，转动尾座套筒，上紧步距规，
并锁紧尾座套筒；
4、调整杠杆百分表的位置，使之与步距规之间进出自由；
5、根据步距规的实际间距数值，编写合理的数控加工程序；
6、调整杠杆百分表的表头对零，自动运行程序，使Z轴的正反向都移动相同的数值，在换向时注意消除反向间隙；
7、记录杠杆百分表的实际测量数值；
8、计算与步距规的理论数值之差，换算出螺距误差值和反向间隙值；
9、进入参数设置界面，进行轴补偿参数，依照系统连接说明书进行填写，并断电保存
10、重新上电，Z轴回零，重新运行刚才的程序，检查杠杆百分表的读数是否接
近于零，如果接近，表明螺距误差补偿和反向间隙补偿正确。

逻辑误差补偿实例分析系统软件：1000MD_A04i_100125所用系统参数：螺补机能：P3.5 DOG螺补倍率：P14.0 PML1 P14.1 PML2 P14.2 PML3补偿间隔：P93 PECINTX P94 PECINTY P95 PECINTZ误差原点：P200 PECZRX P400 PECZRY P600 PECZRZ反向间隙：P62 DKLX P63 DKLY P64 DKLZ上述参数螺补机能必需设置为1；螺补倍率设为1，即三个参数都设置为0；间隔原点则根据实际情况设定，但间隔必需大于8MM；逻辑误差原点指的是：机床坐标系参考点在螺距误差表中的位置号，即将计数的段数设定在这个参数中；反向间隙是在测量后从误差图上分析得出来的；需做的准备工作：1、测量好需要打的螺补的总长度和考虑好补偿间隔；2、设定好参数；3、输入补偿程序；对激光干涉仪测量的几点要求：1、设置测量方式是增量式的，且为单方向。

即：从每根轴的正方向朝负方向测量；2、测量出来的数据，整理出增量值；具体下例所示：在Z轴475MM长的距离上，每隔25MM测一个。

则步骤如下：1、先回零（每次补完或重新开始都必须先回零）；2、设定系统参数；3、走补偿程序；O0003 ;G54 ;G90 G1 Z5. F3000 ;Z0. ; (消除反向间隙)M00 ;G4 P4000 ;M98 P190010 ;G1 Z-480. F2000 ;Z-475. ;（消除反向间隙）G4 P4000 ;M98 P190009 ;M30 ;O0009 ;G91 G1 Z25. F2000 ;G4 P4000 ;G90 ;M99 ;O0010 ;G91 G1 Z-25. F3000 ;G4 P4000 ;G90 ;M99;4、走完程序后，从激光干涉仪得出反向间隙，然后补到相应的反向间隙点P64，并把得出的增量式螺补值补到相应的螺补点上；特别说明关于补偿原点和螺补值的设定如下：在这张图中，我们可以发现设定点是0----127，而系统螺补的设定范围为1---128，故针对我们的例子则有：，即有19段，则螺距误差原点设置为19。