反向间隙与螺距误差的补偿.ppt

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1、数控机床电气系统装调与维修一体化教程主编：韩鸿鸾模块六数控机床的误差补偿任务一反向间隙与螺距误差的补偿知识内容4任务引入1任务目标2任务实施3任务拓展5任务巩固6滚珠丝杠是滚动摩擦，摩擦因数小，动态响应快，易于控制，精度高。滚珠丝杠生产过程中，在滚道和珠子之间施加预紧力，可以消除间隙，所以滚珠丝杠可以达到无间隙配合。但是使用一段时间后容易产生间隙，对于较大的间隙可以通过丝杠预紧，来消除丝杠间隙。但预紧力不能大于轴向载荷的三分之一。现在大多数数控制造商也提供了电气上辅助补救措施——背隙补偿功能（也有称之为“反向间隙补偿”），英文为Backlashcompensating。任务

2、目标掌握反向间隙与螺距误差的检测方法1会应用手动与自动方法对反向间隙与螺距误差进行补偿2掌握激光干涉仪的操作方法3一、手动补偿1.检测方法(1)直线运动的检测目标位置数量和正、负方向循环次数1)线性循环线性循环2)阶梯循环阶梯循环(2)回转运动的检测检测应在0°、90°、180°、270°等4个主要位置检测。若机床允许任意分度，除4个主要位置外，可任意选择3个位置进行。正、负方向循环检测5次，循环方式与线性运动的方式相同。2.反向偏差/间隙的检测反向偏差亦称为反向间隙或矢动量。由于各坐标轴进给传动链上驱动部件(如伺服电机、伺服液压马达等)存在反向死区，各机械运动传动副存在反

3、向间隙，当各坐标轴进行转向移动时会造成反向偏差。反向偏差的存在会影响半闭环伺服系统机床的定位精度和重复定位精度，特别容易出现过象限切削过渡偏差，造成圆度不够或出现刀痕等现象。需要定期对机床各坐标轴的反向偏差进行测定和补偿。反向偏差可用百分表/千分表进行简单测量，也可以用激光干涉仪或球杆仪进行自动测量。(1)测量方法1)测量条件按GB10931-1989规定。2)位置目标点：行程中点及两端点。3)移动行程（距目标点距离)：0.2～1mm。4)手脉操作或调用循环程序（手脉操作时，手脉倍率选“×10”挡)。5)循环方式：阶梯方式5～7次。6)计算方法及给定方式：按国家标准。测量时

4、，注意表座和表杆不要伸出过高过长。悬臂较长时，表座容易移动，造成计数不准。(2)具体操作1)手脉进给操作第1步：将磁性表座吸在主轴上，百分表/千分表伸缩杆顶在工作台上的某个凸起物上（顶紧程度必须在满足正负方向移动所需的测量距离后不会超出表的量程)。第2步：用手脉（“×10”挡)正向移动X轴约0.1mm后，记下百分表或千分表的表盘读数（或旋转表盘，使指针与“0”刻度重合)，并清除NC显示器的X轴相对坐标显示值（显示为０)。第3步：用手脉继续正向移动Ｘ轴0.5～1mm（以NC显示器X轴的相对坐标显示值为基准)，必须保证X轴的移动方向不变（没换向)。第4步：用手脉反向移动X轴，待

5、NC显示器上X轴的相对坐标显示值为0时停止，记下百分表或千分表的表盘读数。第5步：将百分表或千分表的表盘读数相对变化值计算出来第6步：继续用手脉负向移动X轴0.5～1mm（以NC显示器X轴相对坐标显示值为准)，记录下百分表或千分表表盘读数（注意，移动期间不能换向)。第7步：用手脉正向移动X轴，直至NC显示器X轴相对坐标显示值为0止，记录下百分表或千分表的读数。第8步：计算出负向移动向正向移动换向时的反向偏差值（表盘读数的相对变化值)，这是第1次测量的X轴中点位置正向反向偏差)反向偏差测量位置点的第1次循环过程2)自动运行测量①编制运行程序（以X轴的测量为例编制循环测量程序)

6、。②操作步骤。第1步、第2步与手脉进给操作的第1步、第2步一致。第3步：运行上述程序“O100”（进给倍率置于“100%”挡)。第4步：在程序运行暂停点记录百分表/千分表表盘读数反向偏差测量记录表第5步：计算X轴各测量目标点的值，最后得到X轴的反向偏差值。3.反向偏差的补偿FANUC0i系统切削进给与快速进给的反向偏差关系FANUC0i系统切削进给与快速进给时的反向偏差值补偿4.螺距误差补偿螺距误差是丝杠导程的实际值与理论值的偏差。(1)螺距误差补偿原理位置偏差/误差Pj为指定的目标位置Pij为目标实际的运动位置。(2)螺距误差的补偿方法FANUC-0i系统的螺距误差补偿参

7、数螺距误差补偿间隔设定及补偿点补偿点号3031323334353637设定补偿值-2+3-1-1+1+2-1-3表各补偿点的补偿值1)补偿倍率：2)最小补偿间距的确定FANUC0i系统的最小间距:最大快速移动速度（快速进给速度)/3750（mm)。如若最大进给速度为15000mm/min时，FANUC0i系统的最小补偿间距为4mm。①缩短补偿间距或降低最大进给速度。②调整机械配合。③更换精度等级高的丝杠。例6—1直线轴的螺距误差补偿设某型机床X轴的机械行程为-400～800mm，螺距误差补偿点间隔为50mm，参考点