数控车床丝杠螺距误差的补偿
brother系统螺距补偿方法

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。
华中HED-21S数控实验台螺距误差补偿的研究

( e a oy cncIs tt,N n agH nn4 3 0 ,C ia H n nP l eh i ntue a yn e a 7 0 9 hn ) t i
Abs r c t a t: Pic io so f te i t h eT ri ne o h mpo tn e s ns whih ma e CNC c i i g pr cso e r a e Ai n tpic ro f ra tr a o c k ma h n n e ii n d c e s . mi g a t h er r o
华 中 H D 2 数 控 实验 台螺 距 误 差补 偿 的研 究 E .1 S
王 宏 颖 ,彭二 宝
( 河南工业职业技术学院,河南南阳 4 30 ) 70 9
摘要 :螺距误差是 造成 数控机床加工精度下 降的重 要原因之一 。针对华 中 H D2S E -1 数控实验台产生 的螺距误差 , 过 通
21年 l 0 1 2月 第3 9卷 第 2 4期
机床与液压
MACHI NE OOL & HYDRAUL CS T I
De . 01 c2 1I 1 .9 9 ji n 10 —38 . 0 2 . 0 O : 0 3 6 /.s . 0 1 8 12 1 .4 0 9 s I
是十分重要 的。
以,在安装滚珠丝杠螺母副 时 ,往往还会存在一定 的 间隙,只是 间 隙非 常小 。当滚 珠丝 杠 运行 一 段 时 间 后 ,由于 自身磨损 ,会使反 向间隙增大 。当机械传 动 换 向时 ,会 发生 电机旋 转 而工 作 台不 动 的状 况 。所 以,需要进行反 向间隙补偿 。反 向间隙补偿就是把测
S u n t h Er o m p ns to f Hua h ng NC t dy o Pic r r Co e ai n o zo HED . S Ex e i e t lPl to m 2 p r m n a a f r 1
基于SINUMERIK828D数控系统的数控机床螺距误差与反向间隙的测量与补偿

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 一定角度 。而螺母未 移 动 ,形成 了反 向间隙口 ] 。反 向 间隙也 叫反 向差值 。如图 1中 点 A和点 c处即为滚珠丝杠 的 图 1 滚珠 丝杠 的 反 向间隙。
反向间隙
基于 S I N U M E R I K 8 2 8 D数 控 系统 的数 控 机床 螺距 误 差 与 反 向 间隙 的测 量 与 补偿
张 勇,齐晓华
( 郑 州铁 路职 业技 术 学 院机 电工程 系,河 南郑 州 4 5 0 0 5 2 )
摘要 :探讨 了数控机床螺距误差 和反 向间隙的形成原理 。针对采用 西 门子 S I N U M E R I K 8 2 8 D数控 系统的数控机床 ,给 出了测量数控机床位置偏差 的运 动程 序 ,介 绍了螺距误差和反 向间隙测量和补偿 的方法和步骤 。 关键词 :S I N U ME R I K 8 2 8 D数 控系统 ;螺距误差 ;反 向间隙 ;测量 ;补偿 中图分类号 :T G 6 5 9 文献标 志码 :B 文章编号 :1 0 0 1 — 3 8 8 1( 2 0 1 7 )1 6 — 1 9 9 - 4
数 控机床加工精度的一个 有效方法。 基于面板的 S I N U M E R I K 8 2 8 D是德 国西门子公 司
由于滚珠丝杠 的制造误差 、安装误差 以及使用 中
的磨损等会导致滚珠丝杠的螺距实际值与理论值有一 定 的偏差 。这个偏差就是通常所说的螺距误差 。反 向 间隙是滚珠丝杠 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 隙以及它受轴 向载 荷
Z h e n g z h o u H e n a n 4 5 0 0 5 2 ,C h i n a )
数控系统中螺距补偿的原理与设计

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。
数控机床定位精度的补偿方法简述

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。
浅谈数控机床丝杠回程误差的原因及补偿方法

适的误 差补偿 方法, 能够更好地提 高数控机床的加工精度和工件 的加 工质量 。
关键词 : 数控机床 ; 丝杠 ; 回程 误 差 1 丝杠 传 动 回程 误 差 产 生 的原 理
双频激 光干涉仪是 目前 国际机床 标准 中规定使 用 的检 测验
滚动丝杠 副传 动是数控机床最广泛使用 的传 动形式 , 它 由螺 收数控机床定位精度 的测 量设备 , 它可以对数控机床 的定位精度
位置精度 的补偿 , 它主要包括螺距 累积误差补偿和丝杠 的反 向间 仪校正丝 杠误差都 不能很好 的避 免一点 盖面 和定 期进行 误差 修 而软件误差补 偿能够避 开它们 的弱 点 , 更好地 提高 机 隙补偿 。丝杠螺距误 差补偿的补偿 的思想是 : 在没有补偿 的条件 正等 问题 ,
下, 沿着 轴线方 向将测量行 程均匀地划分 为很多段 , 然 后使 用高 床 的 加 工精 度 。
精 度的测量装置测量 出各个 目标位置 的平 均偏差 , 最后 通过数控
除此之外 , 软件误差补偿 采用在 拐点处 , 即 回程 间隙最 明显
小距 离反向抬刀或收刀 , 然后再正 向进给 的方 式 , 这种 加 系统把 测量 的平 均位置偏 差反 向叠加到插补 指令 上 , 从 而消除误 的位置 , 差 。在加工工件时 , 我们通 常采取下列两种措施 消除的丝杠 回程 工方式可 以避免工件拐点处 被刀具碰伤 , 进一步提高机床 的加工
工 的影 响 。
以上两种方法均存在 以下两个不能避免 的问题 :
一
是以局部代替 整体 , 将误 差均匀化 , 而实际生产 中 , 丝杠磨
床 中, 必须采取措 施消 除轴 向间 隙 , 从而消 除 回程误 差对机 械加 损程度相差很大 ; 二是需要 经常对数 控机床 的滚珠丝 杠传动 副的 间隙值进行
FANUC螺距补偿方法(优质严制)

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。
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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。