数控系统中螺距补偿的原理与设计.pdf

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1、·机械制造·陈刚，等·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(1．西门子数控(南京)有限公司，江苏南京211100；2．江苏省测绘工程院，江苏南京210013)摘要：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。实验结果证明．该方案能够解

2、决数控系统中的螺距误差。关键词：数控系统；螺距补偿；单向补偿；双向补偿；补偿表中图分类号：TG659文献标志码：B文章编号：1671—5276(2015)01—0025-04Lead-ScrewCompensation’SPrincipleandDesigninNumericControllerCHENGang，QIANGLing-ling(1．SiemensNumericControl(Nanjing)LimitedCompany，Nanjing211100，China；2．InstituteofSurveyingandMappi

3、nginJiangsuProvince，Nanjing210013，China)Abstract：BecausethemanufacturingandinstallationerrorsandwearoflLong·fermuseexistintheleadofNCmachinetool，itsac—tualmovingpositionismadediferentfrOmitsexpectedmovingposition．Thearticleputsforwardtheuni-directionandbi-directioncomp

4、ensationinnumericcontroller，introducestheprincipleoflead-screwcompensation，includingtheuni—directionandbi—directioncompensation，thengivesoutonemethodwhichisusedtodesignuni·directionandbi-directioncompensationandeditsoneprogramwhichisusedtotestwhetherthebi—directioncomp

5、ensationisvalidornot．Theresultofexperimentshowsthelead—screwerrorexist·inginnumericcontrollerissolved．Keywords：numericcontroler；lead—screwcompensation；uni·directioncompensation；bi·directioncompensation；compensationta-ble文件中。选取的点越多，补偿精度越高。机床在下次运行0引言时，将会把补偿文件的数据也计算在内，从而达

6、到精度要求。数控机床大都采用滚珠丝杠作为机械传动部件．电机数控系统中设置螺距误差补偿需要NCK(numeric带动滚珠丝杠，将电机的旋转运动转换为丝杠直线运动。controlkerne1)的支持，目前可针对某个点把它的补偿值写由于机床丝杠在制造、安装和调整等方面的误差，以及磨入NCK补偿文件l3]。机械零件程序运行时自动地读取相损等原因．造成机械实际进给值与预期信号值的不一致．应补偿文件中各点的补偿数据，并进行相应的调整，随之导致零件加工精度不稳定。因此必须定期对机床坐标精产生对应的机械位置变化。度进行补偿。1-2单向螺距误差补偿(

7、EEC)不同的数控系统对螺距误差采取补偿的措施是不一样的。出于机械零件加工的需要，有时不仅要考虑单方向EEC的原理是从起点到终点这个方向．在起点与终上的螺距误差补偿．甚至也要考虑双方向上的螺距误差补点之间等份若干点。如图l所示。刀具在丝杠上的运动轨偿⋯。本文提出一种螺距误差补偿的设计方案，包括单迹是先从起点运动，依次经过各个等份点，到达终点。向螺距误差补偿(EEC)和双向螺距误差补偿(CEC)。EEC补偿只对从起点到终点这个方向生效。当运动到某一个等份点时，根据刀具实际移动的距离与预期的距离的1螺距误补偿的原理偏差．计算出该点的补偿

8、值。例如，以图1中10这个点为例。预期希望刀具从0点能够运动到10点．其间移动距离为10mm。但是由于丝杠的误差，实际运动的距离是l-1螺距误差补偿的方法描述9mm，偏差为l0—9=1mm，那么10这个点的补偿值就是对螺距误差进行补偿