数控机床螺距误差补偿与分析.pdf

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1、·工艺与装备·组合机床与自动化加工技术文章编号：1001—2265(2010)02—0098—04数控机床螺距误差补偿与分析李继中(深圳职业技术学院，深圳518055)摘要：文章通过实例介绍数控机床滚珠丝杆传动机构的螺距误差的测量、补偿依据、补偿方法与操作要点，以及补偿效果的验证与分析。通过利用英国RENISHAW公司的ML10激光干涉仪对FANUC0i系统数控铣床轴的螺距误差进行测量、补偿及验证，结果说明，对滚珠丝杆传动机构的反向偏差与螺距误差进行补偿是提高机床精度的一种重要手段。关键词：滚珠丝杆；螺距误差；反向偏差；补偿；定位精度；激光干涉仪中图分类号：THI6；TG65文献标

2、识码：ATheCompensationandAnalysisofPitchErrorforNCMachiningToolsLIJi—zhong(ShenzhenPolytechnic，Shenzhen518055，China)Abstract：Now，ThetransmissioncomponentforNCmachiningtoolsisgenerallyballscrew，andthereversalvalueandpitcherrorvitallyaffectthepositioningaccuracyforNCmachiningtools．Thewriterhasteste

3、dandcompensatedthepitcherror，thenvalidatedthepositioningaccuracyoftheNCmachiningtoolbytheRen‘ishawML10laserinterferometer．Thisarticledepictsthemethodandoperationprocessoftesting、compensa-tionforthepitcherrorofballscrewassembledinNCmachiningtools．Itisprovedbywriter’sactualexamplethatthecompensa

4、tionforthereversalvalueandpitcherorofballscrewisanimportantapproachforimpro-vingtheaccuracyofNCmachiningtools．Keywords：ballscrew；pitcheror；reversalvalue；compensation；positioningaccuracy；laserinterferometer偿两种方式。O引言实时动态补偿也称为在线补偿，是一种借助机床配目前，机床的传动机构一般均为滚珠丝杆副。当置的实时位置检测系统所测得的数值控制机床运动轴机床几何精度得到保证后，机床

5、轴线的反向偏差与滚定位的控制方法。这种补偿方式可显著提高机床的定珠丝杆的螺距误差是影响机床定位精度与重复定位精位精度，但对机床系统的要求较高，机床成本相应增加。度的主要因素，对机床轴线的反向偏差、滚珠丝杆的螺静态均化补偿是这样的一种控制方法：事先将螺距误差进行补偿能极大地提高机床精度，机床控制系距误差的均化值(补偿值)存储在数控系统参数表中，统也对这个两个补偿参量设置了专门的参数，供轴线待补偿值生效后，数控系统自动将目标位置的补偿值误差补偿之用，并将其补偿功能作为控制系统的基本叠加到插补指令上，均化误差部分，实现螺距误差的补控制功能。偿，下面主要介绍静态均化补偿法。1螺距误差的补偿

6、方式2螺距误差补偿的依据与原理由于加工设备的精度及加工条件的变化影响，滚螺距误差补偿的依据是GB／T17421．2-2000(机床珠丝杆都存在螺距误差。螺距误差补偿对开环控制系检验通则第2部分数控轴线的定位精度和重复定位精统和半闭环控制系统具有显著的效果，可明显提高系度的确定》。螺距误差补偿涉及到补偿点的位置偏差，统的定位精度和重复定位精度；对于全闭环控制系统，如图1所示。由图1可知，螺距误差的补偿分为单向由于其控制精度高，螺距误差补偿效果不突出，但也可补偿和双向补偿。。以进行螺距误差补偿，以便提高控制系统的动态特性，图1中P为测量目标点，P、P分别为双向趋缩短机床的调试时间。近目

7、标点时的实际位置：螺距误差的补偿分为实时动态补偿与静态均化补收稿日期：2009—09—29；修回日期：2009—10—26作者简介：李继中(1963一)，男，湖南人，深圳职业技术学院高级工程师，副处长，从事数控技术研究，(E·98·2010年第2期·工艺与装备·二{I#：二．一：图1位置偏差xt=P．T—P；XJ=P—P(1)1n1nT=÷∑f；i=÷∑i，式中一5(2)』1JIP：PT+f(3)P=Pi+j(4)图2RENISHAWML10激光干涉仪光学组件安装．与