数控机床几何误差及其补偿方法研究(1)
数控机床的精度检测与调整方法
数控机床的精度检测与调整方法数控机床是现代制造业中不可或缺的一种设备，它的精度对于产品的质量和性能起着至关重要的作用。
本文将介绍数控机床的精度检测与调整方法，帮助读者更好地了解和应用这些技术。
一、精度检测方法1. 几何误差检测几何误差是数控机床精度的重要指标，包括直线度、平行度、垂直度、圆度等。
常用的几何误差检测方法有激光干涉仪、三坐标测量仪等。
通过这些设备，可以精确测量机床各个轴向的几何误差，并得出相应的数据。
2. 理论切削路径与实际切削路径对比在数控机床的加工过程中，理论切削路径与实际切削路径之间可能存在偏差。
通过对比理论切削路径与实际切削路径，可以判断数控机床的精度是否达标。
常用的方法是使用光学测量仪器，对切削路径进行高精度的测量和分析。
二、精度调整方法1. 机床结构调整数控机床的结构调整是提高其精度的重要手段。
首先，需要检查机床各个部件的紧固情况，确保机床的刚性和稳定性。
其次，根据几何误差的检测结果，对机床的导轨、滑块等部件进行调整，以减小误差。
2. 控制系统调整数控机床的控制系统对于其加工精度起着至关重要的作用。
通过调整控制系统的参数，可以改善机床的运动精度和定位精度。
常用的调整方法包括增加控制系统的采样频率、优化控制算法等。
3. 刀具与工件的匹配调整刀具与工件的匹配对于加工精度有很大影响。
在数控机床的加工过程中，需要根据工件的要求选择合适的刀具，并对刀具进行调整和校准。
同时，还需要对工件进行检测，确保其尺寸和形状与设计要求一致。
三、精度检测与调整的重要性数控机床的精度检测与调整是保证产品质量和性能的关键环节。
只有通过科学的检测方法，准确地了解机床的精度情况，才能及时采取相应的调整措施，提高机床的加工精度。
这对于提高生产效率、降低成本、提升产品竞争力具有重要意义。
四、未来发展趋势随着制造业的不断发展，数控机床的精度要求也越来越高。
未来，数控机床的精度检测与调整方法将更加精细化和智能化。
290.数控机床摩擦误差产生的原因及摩擦误差的补偿方法
290.数控机床摩擦误差产生的原因及摩擦误差的补偿方法
1、摩擦误差产生原因
(1) 高速时，速度指令大→电机转矩大于摩擦力，不会造成摩擦误差。
低速时，速度指令小→电机转矩小，当电机转矩小于摩擦力时，电机在旋转，但工作台并不运动，造成摩擦误差。
(2) 当电机转矩小于摩擦力时，能量被传动系统弹性环节储存起来，当电机转矩大于摩擦力时，由于静摩擦力大于动摩擦力使得能量释放，造成系统振荡。
2、摩擦误差补偿
工作台改变方向时速度为0，静摩擦力最大，摩擦误差最大，因此常把摩擦误差称为过象限误差，摩擦误差补偿也通常从反向点处开始。
摩擦导致的过象限误差
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数控机床加工误差原因及对策分析
数控机床加工误差原因及对策分析数控机床是当今制造业的主要设备之一。
数控机床生产效率高，运行速度快，加工精度高，成品质量好，成本相对较低。
但是，在实际生产过程中，经常会出现加工误差，影响生产效率和成品质量。
因此，分析数控机床加工误差原因并寻找对策是很必要的。
本文将探讨数控机床加工误差的原因，以及如何通过改进措施来减少误差的发生。
一、误差的种类数控机床加工误差通常包括以下几种：1.轨迹误差。
轨迹误差是指数控机床加工时导致实际加工轨迹与期望轨迹之间的误差。
2.定位误差。
定位误差是指数控机床在加工中出现的位置偏差。
定位误差可能由机床本身、工件、刀具等方面的原因引起。
3.回转误差。
回转误差是指数控机床在进行旋转加工时出现的偏差。
回转误差通常由转台本身、传动系统和工件等原因引起。
4.表面误差。
表面误差是指数控机床加工表面的粗糙度、平整度、垂直度和平行度等参数上的误差。
二、误差产生的原因1.机床本身的精度。
数控机床的精度与质量直接相关，是影响加工质量的最重要因素。
如果机床本身的精度不高，则会直接导致加工误差的发生。
2.工具刃磨质量。
如果刀具的刃磨质量不好，切屑排出不畅等问题，也容易引起加工误差。
3.刀具稳定性。
刀具的稳定性是指在加工过程中刀具的稳定性，如果刀具不稳定，则极易引起加工误差的发生。
4.机床几何精度调整。
机床几何精度调整直接影响加工误差发生的概率，如果机床几何精度调整不当，则会引起加工误差的出现。
5.机床零部件磨损。
随着机床的使用，部件常会出现磨损，进而影响加工精度。
三、解决方案1.提高加工前的加工过程控制。
在加工前加强对加工过程的控制，可通过模具设计等预处理阶段减少误差出现的可能性。
2.注意刀具选择。
选择质量高的刀具，并保持刀具在加工过程中的稳定性。
3.指导及培训操作人员。
操作人员要具备相应的知识和技能，遵循正确的加工流程，熟练使用数控机床，能够及时发现和解决数控机床加工过程中的问题。
4.定期机床保养。
数控加工中的三种补偿和补偿技巧
三种补偿在数控加工中有3种补偿：刀具长度的补偿；刀具半径补偿；夹具补偿。
这三种补偿基本上能解决在加工中因刀具外形而产生的轨迹问题。
下面是三种补偿在一般加工编程中的应用。
一、刀具长度补偿：1．刀具长度的概念刀具长度是一个很重要的概念。
我们在对一个零件编程的时候，首先要指定零件的编程中心，然后才能建立工件编程坐标系，而此坐标系只是一个工件坐标系，零点一般在工件上。
长度补偿只是和Z坐标有关，它不象X、Y平面内的编程零点，因为刀具是由主轴锥孔定位而不改变，对于Z坐标的零点就不一样了。
每一把刀的长度都是不同的，例如，我们要钻一个深为50mm的孔，然后攻丝深为45mm，分别用一把长为250mm 的钻头和一把长为350mm的丝锥。
先用钻头钻孔深50mm，此时机床已经设定工件零点，当换上丝锥攻丝时，假如两把刀都从设定零点开始加工，丝锥因为比钻头长而攻丝过长，损坏刀具和工件。
此时假如设定刀具补偿，把丝锥和钻头的长度进行补偿，此时机床零点设定之后，即使丝锥和钻头长度不同，因补偿的存在，在调用丝锥工作时，零点Z坐标已经自动向Z （或Z）补偿了丝锥的长度，保证了加工零点的正确。
2.刀具长度补偿的工作使用刀具长度补偿是通过执行含有G43（G44）和H指令来实现的，同时我们给出一个Z坐标值，这样刀具在补偿之后移动到离工件表面距离为Z的地方。
另外一个指令G49是取消G43（G44）指令的，其实我们不必使用这个指令，因为每把刀具都有自己的长度补偿，当换刀时，利用G43（G44）H指令赋予了自己的刀长补偿而自动取消了前一把刀具的长度补偿。
3.刀具长度补偿的两种方式（1）用刀具的实际长度作为刀长的补偿（推荐使用这种方式）。
使用刀长作为补偿就是使用对刀仪测量刀具的长度，然后把这个数值输入到刀具长度补偿寄存器中，作为刀长补偿。
使用刀具长度作为刀长补偿的理由如下：首先，使用刀具长度作为刀长补偿，可以避免在不同的工件加工中不断地修改刀长偏置。
数控车床刀具补偿ppt课件
⑸刀具半径补偿过程
刀具半径补偿由补偿开始、补偿进行、补偿撤销三 个步骤组成，要注意补偿开始点和撤消点的位置， 本示例中均为点（X0，Y0），通常补偿开始点与 第一个补偿点（或撤消点与最后一个补偿点）间的 距离大于刀具半径，以保证补偿的正常进行，并且 不会损伤到加工的轮廓。
刀具半径补偿的过程
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N4 G00 X40.0 Z5.0
N5 G00 X0.0
N6 G42 G01 Z0 F60 (加刀补)
O N7 G03 X24.0 Z-24 R15
N8 G02 X26.0 Z-31.0 R5
N9 G40 G00 X30 (取消刀补)
N10 G00 X45 Z5
N11 M30
29
30
0001； N10 M03 S600； N20 T0101； N30 G42 G00 X26.0 Z2.0； N40 G01 Z0 F150； N50 X56.0； N60 X60.0 W-2 .0； N70 Z-12.0； N80 G02 X80.0 Z-22.0 I10.0 K0； N90 G01 X84.0 W-2.0； N100 Z-35.0； N110 X115 .0； N120 G40 G00 X150.0 Z200.0； N130 M05； N140 M30；
可以使加工程序不随刀尖位置的不同 而改变.
3
图3-2 刀位偏差和刀具偏置补偿 a) 无刀位偏差 b) 有刀位偏差
4
❖为什么需要刀具补偿?
➢刀具使用一段时间后会磨损,会使加工
尺寸产生误差.
解决:
•将磨损量测量获得后进行补偿.
可以不修改加工程序.
5
为什么需要刀具补偿?
➢数控程序一般是针对刀位点,
非球面数控磨床的误差建模与补偿研究
中图分类号 ：Ｔ Ｐ ２ ７ ３ 文献标志码 ：Ａ 文章编号 ：１ ０ ０ １ － ３ ８ ８ １（ ２ ０ １ ７ ）０ ７ 一 Ｏ ６ ４ — ６
Ｅｒ ｒ ｏ ｒ Ｍｏ ｄ ｅ ｌ ｉ ｎ ｇ ａ ｎ ｄ Ｃｏ ｍｐ ｅ ｎ ｓ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｒｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ ｏ ｆ Ａｓ ｐ ｈ ｅ ｒ ｉ ｃ ＣＮＣ Ｇｒ ｉ ｎ ｄ ｉ ｎ ｇ Ｍａ ｃ ｈ ｉ ｎ ｅ
ｔ ｅ ｒ ｆ ｅ ｒ ｏ ｍｅ ｔ ｅ ｒ ．ｔ ｈ ｅ ｃ ｏ ｍｐ ｌ ｅ ｘ ｅ ｑ ｕ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｗｉ ｔ ｈ ｓ ｉ ｎ ｇ ｌ ｅ ｅ ｌ Ｔ ｏ ｒ ａ ｓ ａ ｖ ａ ｒ ｉ ａ ｂ ｌ ｅ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｍａ ｃ ｈ ｉ ｎ ｅ ｗ ａ ｓ ｂ ｕ ｉ ｌ ｔ ｂ ｙ ａ ｐ ｐ ｌ ｙ ｉ ｎ ｇ ９ ｌ ｉ ｎ ｅ ｓ ｅ ｒｏ ｒ ｉ ｄ ｅ ｎ ｔ ｉ ｆ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｍｅ ｔ ｈ — ｏ ｄ ａ ｎ ｄ ｒ ｏ ｔ ａ ｙ ｒ ｅ ｒ ｒ ｏ ｒ ｉ ｄ ｅ ｎ ｔ ｉ ｉ ｆ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ，ａ ｎ ｄ ｔ ｈ ｅ ｂ ｒ ａ ｎ ｃ ｈ ｖ ａ ｌ ｕ ｅ ｏ ｆ ｅ ａ ｃ ｈ ｅ 丌 ０ ｒ ｗａ ｓ ｃ ｌｃ ａ ｕ ｌ ａ ｔ ｅ ｄ ． Ａｃ ｃ ｏ ｒ ｄ ｉ ｎ ｇ ｔ ｏ ｔ ｈ ｅ ｃ ｈ ａ ｒ ａ ｃ ｔ ｅ ｉｓ ｒ ｔ ｉ ｃ ｓ ｏ ｆ ａ ｓ ｐ ｈ ｅ ｒ ｉ ｃ
CNC机床加工中的加工精度误差分析与校正
CNC机床加工中的加工精度误差分析与校正在现代制造业中，CNC机床在加工过程中扮演着重要的角色，其高精度加工能力为制造行业带来了巨大的发展机遇。
然而，即使是CNC 机床也难免存在加工精度误差的问题。
本文将对CNC机床加工中的加工精度误差进行深入分析，并介绍一些校正方法。
一、加工精度误差的来源1. 机床本身因素CNC机床的结构、机械传动系统以及反馈控制系统等都可能会对加工精度产生影响。
机床结构的刚性、稳定性以及磨损程度，将直接影响到机床的加工精度。
2. 刀具与刀具刃磨刀具的质量以及刀具刃磨的精度对加工结果有着直接的影响。
刀具的选择、使用寿命以及刀具刃磨的方法都需要特别关注，以提高加工精度。
3. 工件材料特性不同的材料具有不同的物理性质和加工特性，这些特性会对加工精度产生一定的影响。
因此，对不同材料的工艺参数进行调整，可以有效提高加工精度。
4. 外部环境因素外部环境因素，如温度、湿度和振动等，都可能对机床和加工精度产生一定的影响。
因此，在进行CNC机床加工时，需要尽可能减小这些外界环境的影响，以保证加工精度。
二、加工精度误差的分析方法1. 几何误差分析通过对机床的几何误差进行测量和分析，可以了解机床在不同位置和不同工件尺寸下的误差情况。
常用的几何误差测量方法包括激光干涉仪、三坐标测量机等。
通过几何误差的分析，可以找出机床加工精度误差的具体来源。
2. 轨迹误差分析轨迹误差是指实际加工轨迹与理论加工轨迹之间的差异。
常见的轨迹误差分析方法包括数学模型建立和仿真实验。
通过分析轨迹误差，可以确定加工过程中是否存在偏差，并进一步找出其产生原因。
3. 表面检测与测量通过表面检测与测量，可以对加工后工件的表面粗糙度、平整度等进行评估。
常用的表面检测与测量方法有光学显微镜、扫描电子显微镜等。
通过对表面的检测与测量，可以对加工精度误差进行评价和分析。
三、加工精度误差的校正方法1. 机床调整与改进通过对机床结构的调整和改进，可以有效降低加工精度误差。
数控机床的刀具补偿方法
数控机床的刀具补偿方法摘要：数控机床是一种将数字计算机技术应用于机床的控制技术。
它把机械加工过程中的各种控制信息用代码的数字表示，通过信息载体输入数控装置，它快、精、准。
数控机床较好的解决了复杂、精密、小批量、多品种的零件加工问题，是一种典型的机电一体化产品。
在使用中为了提高精度、减小误差，本文将介绍几种刀具补偿的方法。
关键词：数控机床、刀具补偿CNC machine tool compensation methodLuoZhiHong(electronic information and control engineering, liuzhou, guangxi 545006) Abstract: numerical control machine is a kind of digital computer technology applied tomachine control technology. It is the mechanical process, various control information with the digital code, through the carrier of information input device, it quickly, CNC,. CNC machine a good way to solve the complex and sophisticated, small batch and multiple varieties of parts processing, is a kind of typical electromechanical products. In use in order to reduce the error, this paper introduces several tools compensation method.Keywords: CNC machine, cutter compensation一、前言数控机床加工中的刀具补偿一般分为刀具长度补偿和刀具半径补偿，并且不同类型的机床与道具，血药考虑形式不一样的补偿；对于铣刀而言，主要是刀具半径补偿；对于钻头而言，只有刀具长度补偿。
数控机床怎样刀补
数控机床怎样刀补数控机床的刀补是指通过数控系统对刀具位置进行微小调整，从而达到提高加工精度和效率的目的。
刀补是数控加工中非常重要的一环，正确的刀补可以保证产品的质量，同时也可以延长刀具的使用寿命。
本文将介绍数控机床的刀补原理、方法以及注意事项。
一、刀补原理在数控机床加工过程中，刀具会受到磨损和破损的影响，因此需要进行刀具补偿以保证加工精度。
刀补的原理是根据加工零件的尺寸偏差或刀具磨损情况，在数控系统中设定相应的补偿值，使得数控机床在运行时对刀具位置进行微调，从而达到期望的加工效果。
二、刀补方法1. 手动刀补手动刀补是最为简单的刀补方法，通过手动操作数控系统进行刀具偏置值的设定。
操作人员需要根据加工件的实际情况和刀具磨损程度，手动输入相应的刀补数值，来实现刀具位置的微调。
2. 自动刀补自动刀补是指利用数控系统中的自动刀补功能，通过设定相关参数和程序，实现对刀具自动补偿。
自动刀补通常可以根据加工程序、刀具类型和加工材料等因素自动计算刀补值，省时省力且准确度更高。
三、刀补注意事项1. 刀具选择在进行刀具补偿时，应根据加工零件的特点和刀具材质选择合适的刀具。
不同的刀具对应的刀补数值可能会有所不同，因此正确选择刀具对刀补的准确性至关重要。
2. 刀补数值刀补数值的设定应该准确可靠，避免过大或过小的刀补值导致加工精度下降或刀具磨损过快的情况发生。
在设定刀补数值时，应该参考实际加工情况和经验积累，保证刀补的有效性。
3. 定期检查为了确保刀补的有效性，操作人员应该定期检查刀具的磨损情况和加工零件的尺寸精度，及时调整刀补数值以保证加工质量。
四、结语数控机床的刀补是数控加工过程中至关重要的环节，正确的刀补方法和注意事项能够有效提高加工效率和产品质量。
通过合理的刀补调整，数控机床能够更好地发挥其加工能力，满足不同加工需要的要求。
希望本文的介绍能为广大数控机床操作人员提供一些参考和帮助。
FANUC数控系统螺距误差补偿功能.
FANUC数控系统螺距误差补偿功能数控机床的直线轴精度表现在轴进给上主要由三项精度: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。
在数控机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。
FANUC数控系统已广泛应用在数控机床上,其螺距误差补偿功能有一定的典型性。
螺距补偿原理是将机械参考点返回后的位置作为螺距补偿原点,CNC系统以设定在螺距误差补偿参数中的螺距补偿量和CNC移动指令,综合控制伺服轴的移动量,补偿丝杠的螺距误差。
1 螺距误差补偿前的准备工作回参考点后,编程控制需要螺距误差补偿的轴,从参考点或机床机械位置某一点间歇移动若干个等距检测点,用激光干涉仪等检测计量仪器检测出各点的定位误差。
检测点数量可根据机床的工作长度自设。
2 设定螺距误差补偿参数打开参数开关在MDI方式下设置参数PWE=1,系统出现1000报警,同时按CAN和RESET键清除报警。
⑴参考点的螺距误差补偿点号码参数X轴参数No.1000Z轴参数No.2000⑵螺距误差补偿倍率参数参数No.0011的PML1,PML2。
.PML2 PML1 倍率（ 0 0 31，0 1 32，1 0 34，1 1 38）设定的螺距补偿值,乘上该倍率,即为输出值.⑶螺距误差补偿点间隔X轴参数No.756Z轴参数No.757螺距误差补偿点为等间隔,设定范围从0到999999999。
一般设定单位是0.001毫米。
⑷螺距补偿点数目各轴从0到127共128个螺距补偿点⑸螺距补偿量及螺距补偿点的号X轴参数No.(1001+螺距补偿点号)Z轴参数No.(2001+螺距补偿点号)每个螺距补偿点螺距补偿量的范围为(-7)～(+7)乘以螺距补偿倍率。
负侧最远补偿点的号=原点补偿点-(负侧的机床长/补偿点间隔)+1正侧最远补偿点的号=原点补偿点+(正侧的机床长/补偿点间隔)3设定好螺距补偿参数后,在MDI方式下,设置参数PWE=0,关闭参数写状态。
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数控机床几何误差及其补偿方法研究
摘要：对数控机床几何误差产生的原因作了比较详细的分析，将系统误差的补偿
方法进行了归纳，并在此基础上阐述了各类误差补偿方法的应用场合，为进一步
实现机床精度的软升级打下基础。
关键词：数控机床；几何误差；误差补偿
前言
提高机床精度有两种方法。一种是通过提高零件设计、制造和装配的水平来消除
可能的误差源，称为误差防止法 (error prevention)。该方法一方面主要受到
加工母机精度的制约，另一方面零件质量的提高导致加工成本膨胀，致使该方法
的使用受到一定限制。另一种叫误差补偿法(error compensation)，通常通过修
改机床的加工指令，对机床进行误差补偿，达到理想的运动轨迹，实现机床精度
的软升级。研究表明，几何误差和由温度引起的误差约占机床总体误差的70%，
其中几何误差相对稳定，易于进行误差补偿。对数控机床几何误差的补偿，可以
提高整个机械工业的加工水平，对促进科学技术进步，提高我国国防能力，继而
极大增强我国的综合国力都具有重大意义。
1几何误差产生的原因
普遍认为数控机床的几何误差由以下几方面原因引起：
1.1 机床的原始制造误差
是指由组成机床各部件工作表面的几何形状、表面质量、相互之间的位置误差所
引起的机床运动误差，是数控机床几何误差产生的主要原因。
1.2 机床的控制系统误差
包括机床轴系的伺服误差（轮廓跟随误差），数控插补算法误差。
1.3 热变形误差
由于机床的内部热源和环境热扰动导致机床的结构热变形而产生的误差。
1.4切削负荷造成工艺系统变形所导致的误差
包括机床、刀具、工件和夹具变形所导致的误差。这种误差又称为“让刀”，它
造成加工零件的形状畸变，尤其当加工薄壁工件或使用细长刀具时，这一误差更
为严重。
1.5 机床的振动误差
在切削加工时，数控机床由于工艺的柔性和工序的多变，其运行状态有更大的可
能性落入不稳定区域，从而激起强烈的颤振。导致加工工件的表面质量恶化和几
何形状误差。
1.6 检测系统的测试误差
包括以下几个方面：
（1）由于测量传感器的制造误差及其在机床上的安装误差引起的测量传感器反
馈系统本身的误差；
（2）由于机床零件和机构误差以及在使用中的变形导致测量传感器出现的误
差。
1.7 外界干扰误差
由于环境和运行工况的变化所引起的随机误差。
1.8 其它误差
如编程和操作错误带来的误差。
上面的误差可按照误差的特点和性质，归为两大类：即系统误差和随机误差。
数控机床的系统误差是机床本身固有的误差，具有可重复性。数控机床的几何误
差是其主要组成部分，也具有可重复性。利用该特性，可对其进行“离线测量”，
可采用“离线检测——开环补偿”的技术来加以修正和补偿，使其减小，达到机
床精度强化的目的。
随机误差具有随机性，必须采用“在线检测——闭环补偿”的方法来消除随机误
差对机床加工精度的影响，该方法对测量仪器、测量环境要求严格，难于推广。
2几何误差补偿技术
针对误差的不同类型，实施误差补偿可分为两大类。随机误差补偿要求“在线测
量”，把误差检测装置直接安装在机床上，在机床工作的同时，实时地测出相应
位置的误差值，用此误差值实时的对加工指令进行修正。随机误差补偿对机床的
误差性质没有要求，能够同时对机床的随机误差和系统误差进行补偿。但需要一
整套完整的高精度测量装置和其它相关的设备，成本太高，经济效益不好。文献
[4] 进行了温度的在线测量和补偿，未能达到实际应用。系统误差补偿是用相应
的仪器预先对机床进行检测，即通过“离线测量”得到机床工作空间指令位置的
误差值，把它们作为机床坐标的函数。机床工作时，根据加工点的坐标，调出相
应的误差值以进行修正。要求机床的稳定性要好，保证机床误差的确定性，以便
于修正，经补偿后的机床精度取决于机床的重复性和环境条件变化。数控机床在
正常情况下，重复精度远高于其空间综合误差，故系统误差的补偿可有效的提高
机床的精度，甚至可以提高机床的精度等级。迄今为止，国内外对系统误差的补
偿方法有很多，可分为以下几种方法：