什麽是數控機床補償

機床具有的係統性的機械相關偏差，可（kě）以被係統記錄，但由於存在溫度或機械負載（zǎi）等環境因（yīn）素，在後續使用過程中，偏差仍然可能出現或增加。在這些情況下，SINUMERIK可以提供不同的補償功能。使用實（shí）際位置編碼器（如（rú）光柵）或額外的傳感器（如激（jī）光幹涉儀等）獲得的測量值來補償偏差，從而獲得更（gèng）佳的加工效果。下麵給大家介紹一（yī）下SINUMERIK常見的補償功能，“CYCLE996 運動測量”等實用的SINUMERIK測量循環可在機床的持續監控與維護（hù）過程中為最（zuì）終用戶提供（gòng）全麵支持（chí）。反向間（jiān）隙補償（cháng）
在機床移動部件和其驅動部件，如滾（gǔn）珠絲杠，之間進行力的（de）傳遞時會產生間斷（duàn）或者延遲，因（yīn）為完全（quán）沒有間隙的機械結構會顯著增加機床的磨損，而且從工藝（yì）上講也是難以（yǐ）實現的。機械間隙導致軸/主軸（zhóu）的運動路徑與間接測量係統的測量值之間存在（zài）偏（piān）差。這意味著一旦方向改變，軸將移動得過遠或過近，這（zhè）取決於（yú）間隙的大小。工作台及其（qí）相關編碼（mǎ）器也會受到影響：如果編碼器位置領先工作台（tái），它提前到達（dá）指令位置這意味著機床實際移動的距離縮短了。在機（jī）床（chuáng）運（yùn）行，通過在（zài）相應軸上使用反（fǎn）向（xiàng）間（jiān）隙補償功能，在換（huàn）向（xiàng）時（shí），以前記錄的偏差將自動激活，將以前記錄的偏差疊加到實際位置值上。絲杠螺（luó）距（jù）誤差補償
CNC控製係統中間接測量的測（cè）量原理基於這樣一個假設：即滾珠（zhū）絲杠的螺距在有效行程內保持不變，因此在理論上，可以根據驅動電機的（de）運動信息位（wèi）置推導出直線軸的實際位置。但是，滾珠絲杠的製造誤差會導致測量係統產生偏差（又稱（chēng）絲杠螺距誤差）。測量偏差（chà）（取決於所用（yòng）測（cè）量係統）與測量係統在機床上的安裝誤差（又稱為測量係統誤差）可能進一步加劇此問題。為（wéi）了（le）補（bǔ）償這兩種誤差，使可（kě）使（shǐ）用一（yī）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，將所需補償值保存在CNC係統中進行（háng）補償。

摩擦補（bǔ）償（象限誤差補償）和動態摩擦補償
象限誤（wù）差補償（又稱（chēng）為摩擦補償）適（shì）合上述（shù）所有情況，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（zhuǎn）換中（zhōng），一個軸以最高進給速度移動，另一軸則靜止（zhǐ）不動。因此，兩軸的不同摩擦行為可能導致輪廓誤差。象限誤差補償可有效地減小（xiǎo）此誤差並確保出色的加工效果。補（bǔ）償脈（mò）衝（chōng）的密度可以根據與加速度相關的特征曲線設置，而該特征曲線可通過圓度測試來確定和參（cān）數化。在圓度測試中，圓形輪廓的實際位置（zhì）和編程半徑的偏差（尤其在換向時）被（bèi）量化的記錄下來（lái），並通過圖形化顯示在人機界麵上。在新版本的係統軟件上，集成的動（dòng）態摩擦補（bǔ）償功（gōng）能能夠根據機床不同轉速（sù）下的摩（mó）擦行為進行動態（tài）補（bǔ）償，減小實際加工輪廓誤差（chà），實現更高的控製精度。垂度和角度誤差補償
如果各機床單個部（bù）件的重量會（huì）導（dǎo）致活動（dòng）部件位移和傾斜（xié），則需要進行垂度補償，因（yīn）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（yòng）於當移動軸沒有以正確的角度互相對齊時（例（lì）如，垂直）。隨著零點位置的偏移不斷增加，位置誤差也增加。這兩種誤差均由機床的自重，或者刀具和工件重量所導致。在（zài）調試時測得的補償值被（bèi）定量（liàng）後按照相應的（de）位置以某種形式，如補償表，存儲在SINUMERIK中。在機床運（yùn）行時，相關（guān）軸（zhóu）的位置根據存儲點（diǎn）的補償值進行插補。對於每次連續路徑移動，均存在基本軸與補償軸。溫度補償熱量可能導（dǎo）致機床各部分膨（péng）脹。膨脹範圍取決於（yú）各機床部分的溫度、導熱率等。不同溫度（dù）可能導致各軸的實（shí）際位置發生變化，這會對加工（gōng）中的工件精度產生（shēng）負麵影響。這些實際值變化可以通（tōng）過溫度補償抵消。各（gè）軸在不同溫度的誤差曲線均可定義。為（wéi）了始終正確補（bǔ）償熱脹，必須通過功能塊不斷從PLC向CNC控（kòng）製係統重新傳遞溫度補償值、參考位（wèi）置和線性梯度角參（cān）數。意外參數的變化會由控製係統自動消除，從而避（bì）免機床（chuáng）過載並（bìng）激活監控功能。空間誤差補（bǔ）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，可能導致轉（zhuǎn）頭（tóu）和回轉頭等部（bù）件出現係統性幾何誤差。此外，每個機床中進（jìn）給軸的（de）導向係統將出現小（xiǎo）誤差。對於線性（xìng）軸，這（zhè）些誤差為線性位置誤差；水平（píng）和垂直直線度誤差；對於旋轉軸，會產生俯仰角、偏（piān）航角和翻滾角誤（wù）差。將機床組件相互對齊時，可能出現其他誤（wù）差。例如，垂直誤差。在三軸機床中，這（zhè）意味著在刀尖上可能會產生21項個幾何誤（wù）差：每個（gè）線性軸六個誤差類型乘以（yǐ）三個軸（zhóu），再加三個角度（dù）誤差。這些偏差共同作用形成總誤差，又稱為空間誤差。
空（kōng）間誤差描述了實際機（jī）床的刀具中點（TCP）位（wèi）置（zhì）與理想無誤差機床的刀具中點位置的偏差。SINUMERIK解決方（fāng）案合作（zuò）夥伴能夠借助激光測量設（shè）備確定空間誤差。僅測量單個位置的誤（wù）差是遠遠不夠（gòu）的，必須測量整個加（jiā）工空間內的所有機床誤差。通常需要記（jì）錄所有（yǒu）位置的測量值並繪成曲線，因為各誤差大小取決於相關進給軸的位置與測量位（wèi）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——即使在x軸的幾乎同（tóng）一位置也會出現誤（wù）差。借（jiè）助（zhù）“CYCLE996 –運動測量”，隻需幾分鍾（zhōng）即可確定回轉軸誤差。這意味著，可以不（bú）斷（duàn）檢查機床的準確性，如（rú）果需要，即使（shǐ）在生產中，也（yě）可以校正準確（què）性。偏差補償（動態前饋控製）
偏（piān）差指在機床軸（zhóu）運動時位置控製器與標準的（de）偏差。軸偏差為機床軸的目標位置與其實際位置的差值（zhí）。偏差導致（zhì）與速度相（xiàng）關的不必要輪廓誤差，尤其在輪廓曲率變化時，如圓形、方形輪廓等。憑借零件程序中的NC高級語（yǔ）言命令FFWON，在沿路徑移動時，可以將與速度相關的偏差減為（wéi）零。通過前饋控製提高路徑精度，從而獲得更好的加工效果。FFWON: 啟動前饋控製的命令FFWOF: 關（guān）閉前饋控製的命（mìng）令電子配重補償在極端（duān）情況下，為了防止軸下垂而對機床、刀具或工件造成損壞（huài），可以激活電子配重功能。在沒有機械或液壓配重的負載軸中，一旦鬆開製動器，垂直軸會意外下垂。在激活電子配重（chóng）後，可以補（bǔ）償意外的軸下垂（chuí）。在鬆開（kāi）製（zhì）動器後，靠恒（héng）定的平衡扭矩來保持下垂軸的位（wèi）置。