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一、反向間隙補(bǔ)償

在數(shù)控機(jī)床上，由于各坐標(biāo)軸進(jìn)給傳動鏈上驅(qū)動部件的反向死區(qū)、各機(jī)械運(yùn)動傳動副的反向間隙等誤差的存在，造成各坐標(biāo)軸在由正向運(yùn)動轉(zhuǎn)為反向運(yùn)動時(shí)形成反向偏差，通常也稱反向間隙或失動量。對于采用半閉環(huán)伺服系統(tǒng)的數(shù)控機(jī)床，反向偏差的存在就會影響到機(jī)床的定位精度和重復(fù)定位精度，從而影響產(chǎn)品的加工精度。同時(shí)，隨著設(shè)備投入運(yùn)行時(shí)間的增長，反向偏差還會隨因磨損造成運(yùn)動副間隙的逐漸增大而增加，因此需要定期對機(jī)床各坐標(biāo)軸的反向偏差進(jìn)行測定和補(bǔ)償。

【反向間隙的測定】

反向偏差的測定方法：在所測量坐標(biāo)軸的行程內(nèi)，預(yù)先向正向或反向移動一個(gè)距離并以此停止位置為基準(zhǔn)，再在同一方向給予一定移動指令值，使之移動一段距離，然后再往相反方向移動相同的距離，測量停止位置與基準(zhǔn)位置之差。在靠近行程的中點(diǎn)及兩端的三個(gè)位置分別進(jìn)行多次測定（一般為七次），求出各個(gè)位置上的平均值，以所得平均值中的****值為反向偏差測量值。在測量時(shí)一定要先移動一段距離，否則不能得到正確的反向偏差值。

測量直線運(yùn)動軸的反向偏差時(shí)，測量工具通常采有千分表或百分表，若條件允許，可使用雙頻激光干涉儀進(jìn)行測量。當(dāng)采用千分表或百分表進(jìn)行測量時(shí)，需要注意的是表座和表?xiàng)U不要伸出過高過長，因?yàn)闇y量時(shí)由于懸臂較長，表座易受力移動，造成計(jì)數(shù)不準(zhǔn)，補(bǔ)償值也就不真實(shí)了。若采用編程法實(shí)現(xiàn)測量，則能使測量過程變得更便捷更****。

例如，在三坐標(biāo)立式機(jī)床上測量X軸的反向偏差，可先將表壓住主軸的圓柱表面，然后運(yùn)行如下程序進(jìn)行測量：

N10G91G01X50F1000；工作臺右移

N20X－50；工作臺左移，****傳動間隙

N30G04X5；暫停以便觀察

N40Z50；Z軸抬高讓開

N50X-50：工作臺左移

N60X50：工作臺右移復(fù)位

N70Z-50：Z軸復(fù)位

N80G04X5：暫停以便觀察

N90M99；

需要注意的是，在工作臺不同的運(yùn)行速度下所測出的結(jié)果會有所不同。一般情況下，低速的測出值要比高速的大，特別是在機(jī)床軸負(fù)荷和運(yùn)動阻力較大時(shí)。低速運(yùn)動時(shí)工作臺運(yùn)動速度較低，不易發(fā)生過沖超程，因此測出值較大；在高速時(shí)，由于工作臺速度較高，容易發(fā)生過沖超程，測得值偏小?；剞D(zhuǎn)運(yùn)動軸反向偏差量的測量方法與直線軸相同，只是用于檢測的儀器不同而已。

【反向間隙的補(bǔ)償】

國產(chǎn)數(shù)控機(jī)床，定位精度有不少>0.02mm，但沒有補(bǔ)償功能。對這類機(jī)床，在某些場合下，可用編程法實(shí)現(xiàn)單向定位，****反向間隙，在機(jī)械部分不變的情況下，只要低速單向定位到達(dá)插補(bǔ)起始點(diǎn)，然后再開始插補(bǔ)加工。插補(bǔ)進(jìn)給中遇反向時(shí)，給反向間隙值再正式插補(bǔ)，即可提高插補(bǔ)加工的精度，基本上可以保證零件的公差要求。

對于其他類別的數(shù)控機(jī)床，通常數(shù)控裝置內(nèi)存中設(shè)有若干個(gè)地址，****存儲各軸的反向間隙值。當(dāng)機(jī)床的某個(gè)軸被指令改變運(yùn)動方向時(shí)，數(shù)控裝置會自動讀取該軸的反向間隙值，對坐標(biāo)位移指令值進(jìn)行補(bǔ)償、修正，使機(jī)床準(zhǔn)確地定位在指令位置上，****或減小反向偏差對機(jī)床精度的不利影響。

一般數(shù)控系統(tǒng)只有單一的反向間隙補(bǔ)償值可供使用，為了兼顧高、低速的運(yùn)動精度，除了要在機(jī)械上做得更好以外，只能將在快速運(yùn)動時(shí)測得的反向偏差值作為補(bǔ)償值輸入，因此難以做到平衡、兼顧快速定位精度和切削時(shí)的插補(bǔ)精度。

對于FANUC0i、FANUC18i等數(shù)控系統(tǒng)，有用于快速運(yùn)動（G00）和低速切削進(jìn)給運(yùn)動（G01）的兩種反向間隙補(bǔ)償可供選用。根據(jù)進(jìn)給方式的不同，數(shù)控系統(tǒng)自動選擇使用不同的補(bǔ)償值，完成較高精度的加工。

將G01切削進(jìn)給運(yùn)動測得的反向間隙值A(chǔ)輸入?yún)?shù)***1851（G01的測試速度可根據(jù)常用的切削進(jìn)給速度及機(jī)床特性來決定），將G00測得的反向間隙值B輸入?yún)?shù)***1852。需要注意的是，若要數(shù)控系統(tǒng)執(zhí)行分別指定的反向間隙補(bǔ)償，應(yīng)將參數(shù)號碼1800的第四位（RBK）設(shè)定為1；若RBK設(shè)定為0，則不執(zhí)行分別指定的反向間隙補(bǔ)償。G02、G03、JOG與G01使用相同的補(bǔ)償值。

二、螺距補(bǔ)償

數(shù)控機(jī)床的定位精度是指所測量的機(jī)床運(yùn)動部件在數(shù)控系統(tǒng)控制下運(yùn)動所能達(dá)到的位置精度，是數(shù)控機(jī)床有別于普通機(jī)床的一項(xiàng)重要精度，它與機(jī)床的幾何精度共同對機(jī)床切削精度產(chǎn)生重要的影響，尤其對孔隙加工中的孔距誤差具有決定性的影響。一臺數(shù)控機(jī)床可以從它所能達(dá)到的定位精度判出它的加工精度，所以對數(shù)控機(jī)床的定位精度進(jìn)行檢測和補(bǔ)償是保證加工質(zhì)量的必要途徑。

【螺距的測定】

目前多采用雙頻激光干涉儀對機(jī)床檢測和處理分析，利用激光干涉測量原理，以激光實(shí)時(shí)波長為測量基準(zhǔn)，所以提高了測試精度及增強(qiáng)了適用范圍。

檢測方法如下：

安裝雙頻激光干涉儀；

在需要測量的機(jī)床坐標(biāo)軸方向上安裝光學(xué)測量裝置；

調(diào)整激光頭，使測量軸線與機(jī)床移動軸線共線或平行，即將光路預(yù)調(diào)準(zhǔn)直；

待激光預(yù)熱后輸入測量參數(shù)；

按規(guī)定的測量程序運(yùn)動機(jī)床進(jìn)行測量；

數(shù)據(jù)處理及結(jié)果輸出。

【螺距的補(bǔ)償】

若測得數(shù)控機(jī)床的定位誤差超出誤差允許范圍，則必須對機(jī)床進(jìn)行誤差補(bǔ)償。常用方法是計(jì)算出螺距誤差補(bǔ)償表，手動輸入機(jī)床CNC系統(tǒng)，從而****定位誤差，由于數(shù)控機(jī)床三軸或四軸補(bǔ)償點(diǎn)可能有幾百上千點(diǎn)，所以手動補(bǔ)償需要花費(fèi)較多時(shí)間，并且容易出錯(cuò)。

現(xiàn)在通過RS232接口將計(jì)算機(jī)與機(jī)床CNC控制器聯(lián)接起來，用VB編寫的自動校準(zhǔn)軟件控制激光干涉儀與數(shù)控機(jī)床同步工作，實(shí)現(xiàn)對數(shù)控機(jī)床定位精度的自動檢測及自動螺距誤差補(bǔ)償，其補(bǔ)償方法如下：

備份CNC控制系統(tǒng)中的已有補(bǔ)償參數(shù)；

由計(jì)算機(jī)產(chǎn)生進(jìn)行逐點(diǎn)定位精度測量的機(jī)床CNC程序，并傳送給CNC系統(tǒng)；

自動測量各點(diǎn)的定位誤差；

根據(jù)指定的補(bǔ)償點(diǎn)產(chǎn)生一組新的補(bǔ)償參數(shù)，并傳送給CNC系統(tǒng)，螺距自動補(bǔ)償完成；

重復(fù)進(jìn)行精度驗(yàn)證。

以上就是提升數(shù)控機(jī)床精度的具體方案。然而，不同的數(shù)控機(jī)床設(shè)備的精度都會有所偏差，我們還是應(yīng)該根據(jù)實(shí)際情況，來對機(jī)床進(jìn)行校調(diào)！