​CNC數控機（jī）床（chuáng）補償你知道（dào）多少（shǎo）？

機床具有的係統性的（de）機械相關偏差，可以被係統（tǒng）記錄，但由於（yú）存在溫度或機械負載（zǎi）等環境因（yīn）素，在後續使用過程（chéng）中（zhōng），偏差（chà）仍然可能出現或增（zēng）加。在這些情況下，SINUMERIK可以提供不同的補償功（gōng）能。使用實際位置編碼器（如光柵）或額外的傳感器（如激光幹涉儀等）獲得的測量值來補（bǔ）償偏差，從而獲得更佳的加工（gōng）效果。本（běn）期給大家介紹一下SINUMERIK常見的補償功（gōng）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過程中為（wéi）最終用戶提供全麵支持（chí）。

反向間隙補償

在機床移動部件和其驅動部（bù）件，如滾珠絲杠，之間進行力的傳遞時會（huì）產生間斷或者延遲，因為完全沒有間隙的機械結構會顯著增加機床的磨損，而且從工藝上講也是難（nán）以實現的。機（jī）械間隙導致軸/主軸的運動路徑與間接測量係統的測量（liàng）值之間存在偏差。這意味著一旦方向改變，軸將移動得過遠或過近，這（zhè）取決於間隙的大小。工作台及其相關編碼器也會受到影響：如果編碼器位置領先工作台，它提前到（dào）達指令位置這（zhè）意味著機床實際移動的距離縮短了。在（zài）機床運行，通過在（zài）相應軸上使用反向間隙補償功能，在換向時，以前記錄的偏差將自動激活，將（jiāng）以前記錄的偏差疊（dié）加到實際位置值上。

絲杠螺距誤差補償

CNC控製係統中間接（jiē）測量的測量原理基於這樣一個假設（shè）：即滾（gǔn）珠絲杠的螺距在有效行程內保持不變，因此在理論上（shàng），可以根據驅動電機的（de）運動信息位置推導出直線軸的實（shí）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（又稱絲杠螺距誤差）。測量（liàng）偏差（取決於所用測量係（xì）統）與測量係統（tǒng）在機（jī）床上的安裝誤（wù）差（chà）（又稱為測量係統誤差（chà））可能進一步加劇此問題。為了補償這兩種誤差，使可使用（yòng）一套（tào）獨立的測量係統（激光測量）測量CNC機床的（de）自然誤差（chà）曲線，然後，將所需補償值保存在CNC係統中進行補償（cháng）。

摩擦補償（象限誤差補償）和動態摩（mó）擦（cā）補償

象（xiàng）限誤差補償（又稱為摩擦補償（cháng））適合上述所有情況，以便在加（jiā）工圓形輪廓時大幅提高輪廓精度。原因如下：在象限轉換（huàn）中，一個軸以最高進給速度移動，另一軸則靜止（zhǐ）不動。因此，兩（liǎng）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此誤差並確保出色的加工效果。補（bǔ）償脈衝的密度可以根據與加（jiā）速度相關的特征曲（qǔ）線設置，而（ér）該特征曲線可通過圓度測試來確定和參數化。在圓度測試中（zhōng），圓形輪廓的實際位置和編程半徑的（de）偏（piān）差（chà）（尤其在換（huàn）向時）被（bèi）量化的記錄下來，並通（tōng）過圖形化顯示在人機界麵上。

在新版本的係統軟件上（shàng），集成的動態（tài）摩擦補償功能能夠根據機床不同轉速下的摩擦行為進行動態（tài）補償，減小實際加工輪廓誤差，實（shí）現更高的控製精度。

垂度和角度誤差補償

如果各機床單個部件的重量會（huì）導（dǎo）致活動部件位移和傾斜，則需要進行垂度補償，因為它會導致相關（guān）機床部分（包（bāo）括導向係統）下垂。角（jiǎo）度誤（wù）差補償則用於當移動軸沒有以正確的角度互相對齊時（例如，垂直（zhí））。隨著零點位置的（de）偏移不斷增加，位置誤（wù）差也（yě）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。在調試時測得的補償值（zhí）被定量（liàng）後按照相應的位置以某種形式，如補償表，存儲（chǔ）在SINUMERIK中。在機床運行時，相關軸的位置（zhì）根據存儲點的補償值進行插補。對於每次連續路徑移動，均存在基本軸與補（bǔ）償軸。

溫度（dù）補償

熱量可能導致機（jī）床各部（bù）分膨脹。膨脹範圍取決於（yú）各機床部分的溫度、導熱（rè）率等。不同溫（wēn）度可能導致各軸的實際位置（zhì）發生變化，這會對加工中的工件精度產生負麵影響。這些實際值（zhí）變化可以通過溫度補償抵消。各軸在不同溫度的誤差曲線均可（kě）定義。為了始終正確補償熱（rè）脹，必（bì）須通過功能塊不斷從PLC向CNC控製係統重新傳遞溫度補償值、參考位置和線性梯度角參數。意外參數的變化會由（yóu）控（kòng）製係（xì）統自動消除，從而避（bì）免機床過載並激活監控功能。

空間誤差（chà）補償係統（VCS）

回轉軸的（de）位置、它們的相互補償以及刀具定向誤差，可能導致轉頭和回轉頭等部件出現係統（tǒng）性幾何誤差。此外（wài），每個機床中進給軸的導向係統將出現小誤差。對於線（xiàn）性軸，這些誤差為線性位置誤（wù）差；水平和垂直直（zhí）線度誤差；對於旋轉（zhuǎn）軸，會產生（shēng）俯仰角、偏航角和翻滾角誤差。將機床組件相互對齊時，可能出現其他誤差（chà）。例如，垂直誤差。在三軸機床中，這意味著在刀尖上可能（néng）會產（chǎn）生21項個幾何（hé）誤差：每個線性軸六個誤差類型乘以三個軸，再加（jiā）三個角度誤差。這些偏差共同作用形成總誤差，又稱為空間誤差。

空間誤差描述了實際機床的（de）刀具中點（TCP）位置與理想無誤差機床的刀具中點位置的偏差。SINUMERIK解（jiě）決（jué）方案合作（zuò）夥伴能夠借助激光測量設備確定空間誤差。僅測量單個位置的誤差是遠遠不夠的，必須測量整個加工空間內的所有機床誤差。通常需要記錄所有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（wèi）置與測量位（wèi）置。例如，當y軸與z軸處於不同（tóng）位置（zhì）時，導致（zhì）x軸產生（shēng）的偏差會不同——即使在x軸的幾乎同一位置也會出現誤差（chà）。借助“CYCLE996–運動測量”，隻需幾分鍾即可確定回轉軸誤差。這意味著，可以不斷檢查機床的準確性（xìng），如果需要，即（jí）使在生產中，也（yě）可以校正準確性。

偏差補償（動態前饋控製（zhì））

偏差指在機床軸運動時位置控製器與標準的偏差。軸偏差（chà）為（wéi）機床軸的目標位置與其實際位置的差值。偏差導致（zhì）與速度相關的不必（bì）要輪廓誤差，尤其在輪廓曲率變化時，如圓形、方（fāng）形輪廓等。憑（píng）借零件程序中的NC高級語言命令FFWON，在沿路徑移動時，可以（yǐ）將與速度相關的偏差（chà）減（jiǎn）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（zhì）的命令

FFWOF:關閉前（qián）饋控製的命（mìng）令（lìng）

電子配（pèi）重補償

在極端情況下，為了防止軸下垂（chuí）而（ér）對機床、刀具或工件造成損壞，可（kě）以激活電子配重（chóng）功能（néng）。在沒有機械或液壓配（pèi）重的負（fù）載軸中，一（yī）旦鬆開製動器（qì），垂直軸會意外下垂。在激活電子配（pèi）重後，可以補（bǔ）償意外的軸下垂（chuí）。在（zài）鬆開製（zhì）動器後（hòu），靠恒定的平衡扭（niǔ）矩來保持下垂軸的位置。