西门子840D系统下的螺距补偿和垂度补偿的综合运用.doc

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1、关于螺距补偿和垂度补偿的综合运用西门子840D系统下的螺距补偿和垂度补偿的综合运用李培志（武汉华中自控技术发展有限公司，武汉430062）摘要：结合西门子840D系统介绍了两种为提高机床定位精度的补偿方法------螺距补偿和垂度补偿。以及在机械几何精度不理想情况下的两种方法的综合运用。关键词：螺距补偿垂度补偿位置精度检测由于机械电子技术的飞速发展，数控机床作为一种高精度、高效率、稳定性强的自动化加工设备，越来越多的受到大家的关注。数控系统的定位精度是影响其高精度性能的一个重要因素，而利用西门子840D数控系统自带的螺距补偿和垂度补偿功能可以极大

2、的降低机床的定位误差，提高机床的定位精度。本文就此介绍了这两种方法在实际中的具体使用。补偿一般在机床几何精度调整完成后进行，这样可以尽量减少几何精度对定位精度的影响。一般情况下，螺距补偿可以运用在所有的直线进给轴以及旋转轴中，垂度补偿多运用在镗床的主轴箱滑枕或镗杆与立柱间的交叉补偿。1．螺距补偿840D数控系统的螺距补偿功能是一种绝对型补偿方法，螺距补偿是按轴进行的。我们设定补偿起始点位置a，补偿终止点位置b，补偿间隔距离c,那么需要插补的中间点的个数n，其中n=1+(b-a)/c。具体操作步骤如下：1)设置轴数据MD38000MM_ENC_CO

3、MP_MAX_POINTS[t]=n,修改此参数后会引起NCK内存的重新分配。所以修改后要在服务菜单下对NC做一次备份。（t=所补偿轴的轴号）2)对系统做一次NCK复位后会出现“M4400”报警，提示轴参数丢失，此时将1）步骤下的NC备份Load进NC系统。3)在Nc-Active-Data菜单下Copy出“CEC_DATA”到一个新建立的备份文档目录*.MDN中。4)在新的目录下找到并打开补偿文件表格，根据测量人员测量的数据把相应的补偿点直接在表格中更改。保存并关闭编辑器。5)设定轴参数MD32700ENC_COMP_ENABLE=0,将修改后

4、的补偿表格Load第6页共6页关于螺距补偿和垂度补偿的综合运用进NC系统。1)设定轴参数MD32700ENC_COMP_ENABLE=1,做一次NCK复位。2)轴回参考点，新的补偿数据生效。可以在“Diagnostics”------“Servicedisplay”------“ServiceAxis”界面下看到数据改变。螺距补偿获取补偿数据一般通过激光检测仪器，通常要经历两个步骤，一单步程，二多步程。前者是为了根据机床轴误差建立补偿曲线，后者是为了检测出轴的反向间隙、定位精度、重复精度、位置偏差。以笔者对一台电气改造后的PAMAφ140实际操作

5、为例，X轴行程-50mm～5870mm,补偿起始点位置a=0，补偿终止点位置b=5800，补偿间隔距离c=200，那么需要插补的中间点的个数根据n=1+(b-a)/c即n=30，循环次数p=n-2即p=28。图1X轴行程图走单步程前必须先对轴回参考点，以保证基准点的唯一性。图2单步程流程图单步程程序XDBC1.MPFG01G90X0F4000G4F4L100;轴进200mm退200mmL101P27;轴进400mm退200mm循环28次后，轴运行到5600mm处G01G91X250F4000G4F4X-50;轴运行250mm后返回50mm，使差值

6、等于cM30第6页共6页关于螺距补偿和垂度补偿的综合运用子程序L100.SPFG01G91F4000X200G4F4X-200G4F4M02图3L100流程图子程序L101.SPFG01G91F4000X400G4F4X-200G4F4M02图4L101流程图图5多步程流程图多步程程序XDBC2.MPFG01G90X0F4000G4F4L100P5;进200mm退200mm循环5次L102P27;进400mm退200mm，然后再进200mm退200mm循环5次，第6页共6页关于螺距补偿和垂度补偿的综合运用大循环28次G01G91X250F4000

7、X-50;轴运行250mm后返回50mm，使差值等于cM30子程序L102.SPFL101L100P4M02图6L102流程图流程做完后，将激光干涉仪检测的误差值编辑进补偿表格即可。一般说来在以光栅尺作为检测元件的全闭环工作方式下，补偿数据不应大于1mm。而以电机自带编码器作为检测元件的半闭环工作方式下，补偿数据不受此限制，可根据实际情况填写。很多机床在经过长期使用后原有的传动比可能因为齿轮磨损等诸多原因有所改变，建议在做补偿之前，特别是仅采用半闭环工作方式的轴，用激光干涉仪复查电机的传动比，以缩小补偿误差。1．垂度补偿垂度补偿多应用在镗床的主轴

8、箱滑枕或镗杆与立柱间的交叉补偿。通过调节主轴箱也就是Y轴垂直于立柱的位置，最大限度的消除滑枕或镗杆水平伸出后在重力作用下对其伸出水平的影