华中HED-21S数控实验台螺距误差补偿的研究

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数控机床的误差分析及补偿方法

数控机床的误差分析及补偿方法

数控机床的误差分析及补偿方法数控机床的误差分析及补偿方法数控机床的精度是机床性能的一项重要指标,它是影响工件精度的重要因素。

那误差的差源有哪些呢?补偿的方法是什么?YJBYS店铺为你解答如下!数控机床的精度可分为静态精度和动态精度。

静态精度是在不切削的状态下进行检测,它包括机床的几何精度和定位精度两项内容,反映的是机床的原始精度。

而动态精度是指机床在实际切削加工条件下加工的工件所达到的精度。

机床精度的高低是以误差的大小来衡量的。

数控机床的生产者与使用者对数控机床精度要求的侧重点不同,机床生产者要保证工件的加工精度是很困难的,一般只能保证机床出厂时的原始制造精度。

而机床使用者只对数控机床的加工精度感兴趣,追求的是工件加工后的成形精度。

数控机床误差源分析根据对加工精度的影响情况,可将影响数控机床加工精度的误差源分为以下几类。

1)机床的原始制造精度产生的误差。

2)机床的控制系统性能产生的误差。

3)热变形带来的误差。

4)切削力产生的“让刀”误差。

5)机床的振动误差。

6)检测系统的测量误差。

7)外界干扰引起的随机误差。

8)其他误差。

误差补偿方法提高数控机床精度有两条途径:其一是误差预防;其二是误差补偿。

误差预防也称为精度设计,是试图通过设计和制造途径消除可能的误差源。

单纯采用误差预防的方法来提高机床的加工精度是十分困难的,而必须辅以误差补偿的策略。

误差补偿一般是采用“误差建模-检测-补偿”的方法来抵消既存的误差。

误差补偿的类型按其特征可分为实时与非实时误差补偿、硬件补偿与软件补偿和静态补偿与动态补偿。

1)实时与非实时误差补偿如数控机床的闭环位置反馈控制系统,就采用了实时误差补偿技术。

非实时误差补偿其误差的检测与补偿是分离的。

一般来说,非实时误差补偿只能补偿系统误差部分,实时误差补偿不仅补偿系统误差,而且还能补偿相当大的一部分随机误差。

静态误差都广泛采用非实时误差补偿技术,而热变形误差总是采用实时误差补偿。

华中数控系统跟踪误差过大故障诊断及维修实例分析

华中数控系统跟踪误差过大故障诊断及维修实例分析

华中数控系统跟踪误差过大故障诊断及维修实例分析笔者根据自己的维修经历,就数控机床的“跟踪误差过大“报警现象,探究其故障机理,找到快速有效的排除方法与思路,就此类报警现象做如下交流。

一、故障特征我校一台实训教学用数控车床,配置华中HNC-21T系统,此设备轴控制为半闭环位置控制系统。

教学使用过程中出现故障,具体现象为机床上电无报警,Z轴移动过程电机转动后报警出现,故障显示为Z轴“跟踪误差过大”,按下急停开关后再解除,又出现错误提示,机床处于锁死状态。

经了解此机床原来也曾出现过类似故障,但只需按下急停解除后,机床可以恢复工作状态。

二、故障原因分析机床故障主要原因是“跟踪误差”,首先分析什么情况下会造成跟踪误差。

为了保证加工精度,目前的数控机床一般采取三环结构的伺服系统,系统实际位移被反馈到数控装置和伺服驱动中,直接与输入的指令位移值进行比较,用误差进行控制,最终实现移动部件的精确运动和定位。

所谓跟踪误差即指带反馈的机床在加工过程中出现指令位置与实际位置不符时机床报警的错误。

说到底,跟踪误差与位置有关,为了研究跟踪误差,就少不了理解位置环的工作原理。

位置环的结构简图如图1所示,其核心为位置控制调节器,根据CNC输入数据经过插补计算及刀补计算,速度的均匀化等处理,向各轴发出脉冲,个数代表距离,频率代表速度,对于位置控制调节器而言,是加计数。

而来自脉冲编码器的反馈脉冲,个数代表工作台运行的实际位置,频率代表电机的旋转速度。

通过同步,四分频等控制和转换后送到调节器中去,是减计数。

在每个采样周期内,位置控制调节器得到一个数,这个数就是跟踪误差,表示实际距离与要求距离的差值,数值大就希望坐标轴移动快一点,经过转换为模拟量去控制电机速度,数值小表明距离目标近,要慢慢接近目标,最后准确停车。

跟踪误差过大是一种报警措施,当某个采样周期的跟踪误差大于系统设定的允许误差时,系统就会出现跟踪误差过大报警提示。

实际上可以通过参数设定最大跟踪误差,但该参数是机床厂家根据设备性能综合调试的理想参数,如超出此极限值,加工出的产品零件必然产生形状与位置的误差。

【豆丁-免费】-》数控机床螺距误差补偿与分析

【豆丁-免费】-》数控机床螺距误差补偿与分析

文章编号:1001-2265(2010)02-0098-04收稿日期:2009-09-29;修回日期:2009-10-26作者简介:李继中(1963—),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 -mail )ljizhong@szp t .edu .cn 。

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REN I SHAW 公司的ML10激光干涉仪对F ANUC 0i 系统数控铣床X 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:TH16;TG65 文献标识码:AThe Com pen s a ti on and Ana lysis of P itch Error for NC M ach i n i n g ToolsL I J i 2zhong(Shenzhen Polytechnic,Shenzhen 518055,China )Abstract:22、’2Key words:0 引言目前,机床的传动机构一般均为滚珠丝杆副。

当机床几何精度得到保证后,机床轴线的反向偏差与滚珠丝杆的螺距误差是影响机床定位精度与重复定位精度的主要因素,对机床轴线的反向偏差、滚珠丝杆的螺距误差进行补偿能极大地提高机床精度,机床控制系统也对这个两个补偿参量设置了专门的参数,供轴线误差补偿之用,并将其补偿功能作为控制系统的基本控制功能。

1 螺距误差的补偿方式由于加工设备的精度及加工条件的变化影响,滚珠丝杆都存在螺距误差。

螺距误差补偿对开环控制系统和半闭环控制系统具有显著的效果,可明显提高系统的定位精度和重复定位精度;对于全闭环控制系统,由于其控制精度高,螺距误差补偿效果不突出,但也可以进行螺距误差补偿,以便提高控制系统的动态特性,缩短机床的调试时间。

HNC-21

HNC-21

机 械 与 电 气 工 程 ・
J O U r n a I O f Wu h a n P O I Y t e c h l f i O
HNC- 2 1 数控 系统螺距误 差 的 检 测 与补 偿 设 置
黄琳 莉
( 武汉职业技 术 学院 机 电学院 , 湖 北 武汉 4 3 0 0 7 4 )
差 补 偿 功 能 。利 用 数 控 系 统 对 螺 距 误 差 进 行 补 偿 与 修正。

为 丝 杠 转 动 仅角 , 但 丝杠 空转 而螺母 未 移动 的过程 。
由此 形 成 了 反 向 间 隙 。

丝 杠 螺距误 差 补偿 的原 理
在 利 用 数控 系统 进 行 丝 杠 螺距 误 差 补 偿 时 . 双
( 一) 丝杠 螺距误 差 与反 向 间 隙
丝杆 螺母 副在将 回转运 动转 换 成直 线 运动 时存
在 两 种误 差 :
1 . 螺距误 差
( 二) 丝 杠螺距 误 差补偿 的原理
螺 距 误 差 补 偿 的 基 本 原 理 是 :预 先 测 量 出 数 控 机 床某 轴 在全 行程 范 围 内各 区段 的实 际位 置 与指 令 位 置 的 差 值 ,将 这 些 误 差 以表 格 的 形 式 输 入 数 控 系
向补 偿 为 进 给 轴 正 、反 移 动 分 别 采 用 不 同 的 数 据 补
偿。 2 . 反 向 间 隙
反 向 间 隙 是 丝 杠 和 螺 母 无 相 对 传 动 时 丝 杠 和 螺
度 的影 响 。 尽 管采 用精 度 高 的滚 珠丝 杠 , 但 由于存 在
母之 间 的最 大窜 动 。 由于螺 母 结构 本身 的游 隙及其

数控机床螺距误差的测定与补偿

数控机床螺距误差的测定与补偿

机械 2006年第1期 总第33卷 金属加工 ·41·———————————————收稿日期:2005-10-30作者简介:张文俊,鄂东职业技术学院数控实训中心主任。

主要研究方向:CAD/CAM ,数控机床。

数控机床螺距误差的测定与补偿张文俊(鄂东职业技术学院,湖北 黄冈 438000)摘要:介绍了华中数控机床螺距误差的测定程序,并给出了相应的补偿办法。

关键词:螺距误差;测定;补偿中图分类号:TG659 文献标识码:B 文章编号:1006-0316(2006)01-0041-02数控机床的螺距误差,即丝杠导程的实际值与理论值的偏差。

尽管数控机床采用了高精度的滚珠丝杠副,但制造误差总是存在的,因此螺距误差不可避免,这样会影响到机床的定位精度和重复定位精度。

要得到超过滚珠丝杠精度的运动精度,必须采用螺距误差补偿功能,利用数控系统对螺距误差进行补偿和修正。

必须进行数控机床螺距误差补偿的另一原因是随着数控机床投入运行时间的增长,因磨损造成的螺距误差会逐渐增大,采用螺距误差定期测定与补偿可提高机床的精度,延长机床使用寿命。

作者所在单位使用的是华中数控机床,现就根据华中数控车床给出螺距误差测定与补偿方法。

1 螺距误差补偿原理在机床坐标系中,在无补偿的条件下,于轴线测量行程内将测量行程分为若干段,测量出各目标位置P i 的平均位置偏差x i ,把平均位置偏差反向叠加到数控系统的插补指令上,实际运动位置为P ij =P i +x i ,使误差部分抵消,实现误差的补偿。

2 螺距误差测定程序图1为步距规结构图。

因步距规测定精度时操作简单而在批量生产中被广泛采用,本文给出利用步距规测定机床螺距误差的数控程序:%0008;文件头G92 X0 Y0 Z0;建立临时坐标(应该从参考点位置开始) WHILE[TRUE];循环次数不限,即死循环#1=P 1输入步距规P 1点尺寸 #2=P 2;输入步距规P 2点尺寸 #3=P 3;输入步距规P 3点尺寸 #4=P 4;输入步距规P 4点尺寸区性 #5=P 5;输入步距规P 5点尺寸G90 G01 X5 F1500;X 轴正向移动5mmG01 Y15 F1500;Y 轴正向移动15mm,将表头从步距规测量面上移开N05 X0;X 轴负向移动5mm 后返回测量位置,并消除反向间隙,此时测量系统清零G01 Y0 F300;Y 轴负向移动15mm,让表头回到步距测量面 G04 X5;暂停5s,记录表针读数 G01 Y15 F1500X-#1;负向移动,使表头移动到(I=1,P i =P 1,下同)点 Y0 F300G04 X5;暂停5s,测量系统记录数据 G01 Y15 F1500X-#2;负向移动,使表头移动到P 2点 Y0 F300 G04 X5 G01 Y15 F1500X-#3;负向移动,使表头移动到P 3点 Y0 F300 G04 X5 G01 Y15 F1500X-#4;负向移动,使表头移动到P 4点Y0 F300 G04 X5 G01 Y15 F1500X-#5;负向移动,使表头移动到P 5点 Y0 F300 G04 X5 G01 Y15 F1500x-(#5+5);负向移动5mm(越程) X-#5;越程后正向移动至P 5点·42· 金属加工 机械 2006年第1期 总第33卷Y0 F300 G04 X5 G01 Y15 F1500 X-#4;正向移动至P 4点 Y0 F300 G04 X5 G01 Y15 F1500 X-#3;正向移动至P 3点 Y0 F300 G04 X5 G01 Y15 F1500 X-#2;正向移动至P 2点 Y0 F300 G04 X5 G01 Y15 F1500 X-#1;正向移动至P 1点 Y0 F300 G04 X5 G01 Y15 F1500 X0;正向移动至P 0点 Y0 F300 G04 X5ENDW;循环程序尾 M02;程序结束图1 步距规结构图3 螺距误差的补偿方法(1)在开机后进行回零操作。

数控机床的螺距误差检测及补偿

数控机床的螺距误差检测及补偿

包括导轨副、滚珠丝杠副、联轴节、台面
等精度,只有这些基础精度保证质量,重
复定位精度达到要求后才能谈及误差补偿 的问题,否则会造成紊乱。
图 3 数控机床定位误差曲线
表 1 实验数据记录与数据处理结果
机床型号
测试坐标
机床编号 实
目标点
98021101
0
测试温度
1
2
目标位置(mm)
0
10
20

趋近方向
↑↓↑↓↑↓
记 目标 位置
录 偏差 μm

1 10 5 8 5 10 7
2
827296
3
524277
4
6 4 6 3 10 5
5
625266
据 平均位置偏差

μm
7
3
6 2.8 8.4 6.2

X 25℃
…… …… …… …… …… …… …… ……


测试员
王春海
测试日期
2005.5.22
98
99
100
980
位置偏差反向叠加到数控系统的插补指令上,如 图 1 所示;指令要求该坐标轴运动到目标位置 Pi,目标实际的运动位置是 Pij,由于该点的实际
平均位置偏差为 xi ↑和 xi ↓;将该值填入数控系
统的螺距误差补偿表中,则数控系统在计算时会
图 1 螺距误差补偿原理
自动将目标位置的平均位置偏差叠加到插补指令上,实际的位置是:Pij↑=Pi+ xi ↑和 Pij↓
数控机床的螺距误差检测及补偿
王春海 张增良
(北华航天工业学院机械工程系,河北 廊坊 065000)
摘要 关键词

数控机床中螺距误差补偿原理及测量方法研究_俞鸿斌

数控机床中螺距误差补偿原理及测量方法研究_俞鸿斌

G01 Y15 f1500; ;Y轴正向 移动 15毫 米 , 将表 头从步
距规测量面上移开 ;
N05 X0;
;X轴负向移 动 5 个毫 米后返 回测量
位置并消除反向 间隙此 时测 量系统
清零
G01 Y0 F300;
;Y轴负向 移动 15毫 米 , 让表 头回到
G04 X3;
步距规测量面 ; ;暂停 4 秒 , 记录表针读数
-
让该坐标反向运动 B值 , 然后按指令进行运动 。 如图 2所示 , 工作台 正向移动到 O点 , 然后反向移动到 Pi
-
点 , 反 向时 , 电机 (丝杆 )先 反向移动 B, 后 移动到 Pi
-
点 ;该过程 CNC系统实际指令运动值 L为 L=Pi+B。 在系统进行了双向螺距补偿时 , 双向螺距补偿的
便。
步距规测量误差主要由以下几方面组成 :测量基
准面和步距规轴线垂直度误差 ;测量时步距规轴线和
测量轴线的平行度误差 ;由于不在同一直线测量而引
起的阿贝误差 ;杠杆千分表带来的误差 。 测量方法和
程序如下 :
O00 08; ;文件头
G92 X0 Y0 Z0
;建立临时坐标 , 应该在参考点位置开
·控制与检测 ·
组合机床与自动化加工技术
文章编号 :1001 -2265(2008)01 -0042 -05
数控机床中螺距误差补偿原理及测量方法研究
俞鸿斌
(金华职业技术学院 机电工程学院 , 浙江 金华 321017)
摘要 :文章对数控机床反向间隙补偿和螺距误差软件补偿原理及测量方法进行深入的研究 , 提出一种高 效 、快速螺距误差测量和补偿值设定方法 , 并进行了具体实例应用 。 实践证明该检测方法操作简单方 便 , 测量结果正确可靠 , 特别适合我国国情 , 可以满足生产企业数控机床定期螺距误差检测 、及时校正反 向间隙和机电联调的需要 , 能有效改善机床定位精度和加工精度 , 对数控机床的合理使用和维护具有重 要的实用参考意义 。 关键词 :数控机床 ;误差补偿 ;定位精度 中图分类号 :TG502.13 文献标识码 :A

华中数控综合实验台实 验 指 导 书

华中数控综合实验台实 验 指 导 书

数控机床电气控制实验指导书张冉唐山工业职业技术学院实验一数控综合实验台的部件认识实验一、实验目的:1、了解数控机床的加工过程控制原理;2、认识数控综合实验台部件组成,掌握各部分的主要作用;3、理解数控机床电气控制系统的组成以及控制原理。

二、实验内容认识HED-21S数控综合实验台的数控装置、伺服系统、电动刀架、低压电器以及其他组成部件。

三、仪器设备• HED-21S数控综合实验台一台四、实验步骤1、认识实验台的数控装置:型号:“世纪星”HNC-21TF车床数控装置——武汉华中数控股份有限公司操作面板:显示区、NC键盘区、机床控制面板区。

•作用:数控机床的大脑——发出控制信号华中世纪星HNC-21数控装置的接口定义:XSl —电源接口;XS2 —外接PC 键盘接;XS3 —以太网接口;XS4 —软驱接口;XS5 — RS232 接口;XS6 —扩展I /0 板接口;XS8 —手持单元接口;XS9 —主轴控制接口;XSl0 ,XS11 —输入开关量接口;XS20 ,XS21 —输出开关量接口;XS30 ~XS33 —模拟式、脉冲式( 含步进式) 进给轴控制接口;XS40 ~XS43 ——串行式HSV 一11 型伺服轴控制接口;( 若使用软驱单元,则XS2 、XS3 、XS4 、XS5 为软驱单元的转接口)2、认识数控机床的输入/输出装置作为HNC-21数控装置XS10、XS11、XS20、XS21接口的转接单元。

实验台输入/输出装置采用:HC5301-8输入接线端子板:含有20位开关量输入端子HC5301-R继电器板(输出板):16位开关量输出端子和急停(两位)与超程(两位)端子;继电器板上集成了八个单刀单开继电器和两个双刀双开继电器,其中8路开关量信号输出用于控制八个单刀单开继电器,剩下8路开关量输出通过接线端子引出,可用来控制器其它电器。

•3、伺服系统主轴伺服系统:0.55KW三相交流异步电机+ 日立SJ100-007HFE变频器半闭环控制X轴伺服系统:深圳雷塞M535步进驱动器+雷塞57HS13四相混合式步进电机开环控制Z轴伺服系统:三洋SANY0 Q交流伺服驱动器+MSMA022A1C伺服电动机半闭环控制、闭环控制4、数控机床上的低压电器•自动开关QF(4个)•接触器(2个)•继电器(10个)•行程开关(6个)•按钮•磁粉制动器(1个)•灭弧器(3个)•控制变压器(1个):AC380/AC220V/AC24V•三相伺服变压器(1个):AC380/AC200V•开关电源:AC220V/DC24V5、其它部件的认识•电动刀架•精密十字工作台•光栅尺•五实验结果记录HED-21S数控综合实验台部件清单实验二数控综合实验台电气控制分析实验一、实验目的1、使学生掌握电气控制原理图的识别方法和步骤;2、熟悉数控综合台各个组成部件的电气连接;3、掌握电动刀架的刀位选择控制线路控制过程。

数控机床几何误差及误差补偿主要技术分析

数控机床几何误差及误差补偿主要技术分析

数控机床几何误差及误差补偿主要技术分析摘要:近年来,随着技术的进步,数控机床在机械制造行业等得到了普遍应用,实现了高精度的零件加工,促进了生产的稳步进行。

作为一种自动化程度较高的技术,对于机械制造行业的发展具有重要的意义。

数控机床发展的过程中,几何误差的存在是制约机床发展的重要因素,不利于精密生产的实现。

因此,误差补偿技术的研究具有必要性。

本文从提高数控机床精度的重要性出发,分析了几何误差存在的原因与误差补偿技术,对于生产实践有着重要的意义。

关键词:数控机床;几何误差;误差测量;误差补偿前言数控机床发展中存在着一些几何误差,严重影响了机械制造与生产的质量,因此,需要在数控机床的应用中采用相应的误差补偿技术来应对几何误差,提高数控机床应用的水平。

随着技术的发展,我国数控机床迎来了新的发展时期,各种新技术的应用,使得数控机床的自动化、现代化水平逐步提升,保证了机械制造与加工的效率,促进了机械制造与加工行业的快速发展。

未来,数控机床将迎来新的发展时期,为人们的生产生活带来极大的便利。

1提高数控机床精度的重要性与发达国家相比,我国机械制造业起步较晚,发展还不成熟,虽然经过几十年的发展,取得了一定的发展成果,但是整体发展水平较低,很多机械制造企业都为中小型企业,产能有限,生产规模较小,并且有些企业的生产技术与能力较为落后,远远不能满足行业快速发展的实际需求,这种发展不平衡使得我国机械制造业的整体发展水平较为落后。

另一方面,我国技术水平不足,数控机床技术的核心技术还依旧在很多发达国家手中,这方面的自主产权不足,对于大型机械制造企业而言,数控机床技术甚至需要从国外引进,技术的落后使得我国生产的主动权不足,严重制约了机械制造业的发展。

因此,高精尖数控机床技术的研究是未来我国发展的重点。

2数控机床几何误差概述数控机床应用中常常存在几何误差,主要包括了自身设计误差、运行误差与配合误差等,这些误差严重影响了数控机床的稳定、可靠运行,使得数控机床生产的效率与质量不足,需要在设计中不断加以改进与完善。

浅析数控机床的螺距误差检测和补偿

浅析数控机床的螺距误差检测和补偿

晶牌与标准化12020年第4期RAND&STANDARDIZATIONB浅析数控机床的螺距误差检测和补偿董册(沈阳产品质量监督检验院,辽宁沈阳110021)【摘要】本文阐述了数控机床的螺距误差定义及产生原因、螺距补偿依据及基本原理、螺距误差的检测方法和补偿方法。

【关键词】数控机床;螺距误差;滚珠丝杠[DOI编码】10.3969/j.issn.l674-4977.2020.04.018Analysis of the Ptch Error Measurement and Compensation ofCNC Machine ToolsDONG Li(Shenyang product quality supervision and Inspection Institute,Shenyang110021,China)Abstract:This paper expounds the definition and cause of pitch erro,the basis and basic principle of pitch compensation,the detection method and compensation method of pitch error.Key words:numerical control machine;pitch error;ball机床的进给机构一般均为滚珠丝杠副,当机床几何精度达到客户要求后,机床轴线的反向间隙与滚珠丝杠的螺距误差是影响机床定位精度的重要因素,通过机床控制系统设定补偿参数,实现对机床轴线的误差补偿,达到提高数控机床的加工精度。

本文主要介绍数控系统的螺距误差检测和补偿1螺距误差定义及产生原因数控机床的螺距误差是指在滚动丝杠的中经线上同一根螺旋线的对应点之间的实际距离与基本值的偏差,其产生的主要原因有两点:由于原始加工滚珠丝杠机器的误差,导致被加工的滚珠丝杠存在螺距误差;生产企业数控机床的滚珠丝杠经长期使用后磨损引起的误差。

数控系统误差补偿技术研究

数控系统误差补偿技术研究

数控系统误差补偿技术研究在数控机床上对零件实现高精度加工和检测其关键是提高机床的定位精度,主要采取两种方法:误差预防和误差补偿。

误差预防是在机床的设计制造阶段进行的,即提高工艺系统的设计精度以减少误差源和表现误差,但由于技术和资金的原因,总是存在一定的制造误差:误差补偿技术是在不改变机床结构和制造精度的基础上,通过对机床加工过程的误差源分析、建模,实时地计算出加工点的空间位置误差,将该误差量反馈到机床的控制系统中,改变坐标驱动量来实现误差修正,从而提高机床定位精度。

采用误差补偿技术能使加工出的零件精度高于其加工所用工艺系统能达到的正常精度,具有高效率低成本的优点,由此可见,误差补偿技术是提高机床精度必要的和实际的方法。

笔者采用以486微机和运动控制板为核心,以光栅尺为检测元件,以交流伺服电机为驱动部件,由控制软件作支持的光栅测控系统,对数控试验台的运动误差进行了测量和补偿,并对补偿前后的误差进行了比较。

该测控系统性能可靠,操作方便,通用性强,具有一定的工程实用价值。

1 光栅测控系统的构成及误差分析1.1 光栅测控系统的构成本系统采用主从式控制方式,上位机采用一台486PC机,主要任务包括输入输出、显示、数据接收和处理等,其控制部分包括译码、刀具补偿、速度控制、插补运算、位置控制等程序。

下位机采用GM400运动伺服控制器,主要完成实际运动的位置、速度、加速度控制以及I/O处理等。

检测部分采用ES-6线位移光栅尺及配套的数显仪。

执行部分为交流伺服电机。

GM400运动控制器是一块以IBM-PC/XT/AT及其兼容机作为主机的ISA总线应用插板,它的主要特点是具有32bit的位置、速度和加速度分辨率,允许更为精细的电机伺服控制。

本系统利用GM400中的两轴控制单元控制两套交流伺服电机。

数控工作台通过连接件与光栅尺上的滑块相连,光栅尺的分辨率为5µm,与光栅尺相连的数显仪可显示工作台的精确位置,数显仪与计算机通过串口传递数据。

数控机床中螺距误差补偿原理及测量方法研究

数控机床中螺距误差补偿原理及测量方法研究

0 引 言
数控 机 床长 期 运 行后 , 动机 构 的反 向问 隙 和螺 传 距误 差对 定位 误差 的影 响相 对 突 出 , 由于机 械磨 损 , 使 丝杠螺 距 误差 增 大 , 工 精 度得 不 到 保 证 。 而企 业 加 里 的大多 数数 控 机床 都在 超性 能 和超 承受 能力 状 况下 运转 , 定期 检 测 机 床 的误 差 并 及 时校 正 反 向 问 隙 、 螺
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螺距误差补偿

螺距误差补偿

一、螺距误差产生原因
①滚珠丝杆副处在进给系统传动链的末级,丝杆和螺母存在各种误差,如螺距累积误差、螺纹滚道型面误差、直径尺寸误差等,其中丝杆的螺距累积误差会造成机床目标值偏差。

②滚珠丝杆在装配过程中,由于采用了双支承结构,使丝杆轴向拉长,造成丝杆螺距误差增加,产生机床目标值偏差。

③在机床装配过程中,丝杆轴线与机床导轨平行度的误差会引起机床目标值偏差。

二、螺距误差补偿的作用
螺距误差补偿通过调整数控系统的参数增减指令值的脉冲数,实现机床实际距离与指令移动距离相接近,以提高机床的定位精度。

螺距误差补偿只对机床补偿段起作用,在数控系统允许的范围内起到补偿作用。

数控机床的误差补偿技术探析

数控机床的误差补偿技术探析

数控机床的误差补偿技术探析误差的存在会严重影响加工精度,所以,现实中必须注意借助相应技术对数控机床的误差进行补偿。

出于有效补偿的考虑,在确定补偿方法之前,必须要明确误差产生的原因,以便采取有针对性的补偿策略。

本文结合数控机床误差产生的原因,提出了几种不同的补偿方法,希望可为相关研究工作提供参考。

關键词:数控机床;误差;原因;补偿技术1 前言数控机床误差的产生原因多种多样,导致的后果是加工精度无法保证。

因此,要想提升加工精度,就必须要首先明确误差出现的原因,并在此基础上确定相应的误差补偿方式。

以产生原因为依据,此类误差主要可分为几何误差、热误差以及切削力误差三大类,但因诱因不同,每一种误差的补偿方式都不一样,现实中应注意区分。

2 数控机床的误差补偿技术2.1 切削力误差的产生原因及补偿方法顾名思义,此种误差的产生原因就在于切削力,具体是指加工刀具以及工件因受到切削力的影响而出现变形,致使切削实现的位置偏离理论位置。

在机床发生变形(其中包括主轴变形以及工作台变形等)的时候,误差便会产生。

在当前的加工作业中,切削方式以及切削对象均发生了一定的变化,加工也受到了来自新材料的挑战,加工效果整体并不能令人满意。

所以,现实中有必要加强对切削力误差的控制,并通过有效的补偿方式来减小误差对加工效果的影响。

对于此种误差,应明确其具有不可消除的特点,因此,只能加以控制而无法避免。

为了减小此种误差对加工精度的影响,现实中可尝试以下补偿方式:首先,借助直接测量明确切削力与误差的对应关系。

在数控机床运转中,如果切削力出现变化,那么,主轴伺服电机也会因为受到影响而出现电流改变的情况,对此进行测量的难度并不大。

因而,现实中可考虑借助上述方式来实现对切削力的预估。

其次,以模糊神经理论为支撑,构建综合模型进行分析,并据此确定可行的补偿方案。

2.2 热误差的产生原因及补偿方法结合当前的研究进展来讲,热的作用对于数控机床误差的影响主要体现在尺寸误差以及重复性等方面,是影响作用最显著的因素之一。

基于_华中_型_数控系统的多轴机床几何误差软件补偿技术

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探析数控加工中的误差及补偿方法

探析数控加工中的误差及补偿方法

探析数控加工中的误差及补偿方法摘要:在过去的几年里,随着经济的快速发展,中国进入了信息技术时代,自动化机械设备越来越多,对工业发展和人民日常生活的影响越来越大,数字控制工具是一种机器,数字控制工具,自动化工具具有能够有效地处理和处理复杂、复杂、多样、小零件的加工,代表了现代机床控制技术的发展趋势和方向,是典型的机电一体化产品。

在实际加工过程中,数控机床受到多种因素的影响,这些因素可能导致加工错误,影响其工作质量,导致加工产品出错,影响经济效益和生产企业的未来发展。

关键词:数控加工;误差;补偿方法引言数控机床是制造价值创造的基础,是基础制造能力的核心。

数控机床的水平在一定程度上反映了制造水平。

高精度的误差补偿是先进数控机床的主要发展方向。

如何提高数控机床的精度:一是在应用良好的温度和振动控制的同时减小误差,消除或减少设计和制造过程中可能产生误差的原因,提高数控机床的机械精度和动态性能,控制机床内外环境的措施、气流湍流等方法来减少误差原因的影响。

二是通过软件工程和人为制造错误消除数控机床故障的纠错方法。

相对而言,数控机床精度的提高会遇到很多困难,其中包括改进空间的限制、高昂的成本、不断改变的加工条件、机器故障等。

因此要想提高数控机床的精度,需要进一步研究数控机床的误差补偿技术。

1数控机床加工误差的内涵在数控机床加工过程中,生产加工误差表示在数控机床加工过程中出现的误差或尺寸误差。

具体而言,这适用于加工后产品取向或尺寸的一定程度的偏差,偏差适用于实际制造的零件和数据之间的间隙,如加工前的设计和估计尺寸。

在制造业生产过程中,数控机床造成的误差一直是各国和企业关注的焦点。

数控机床造成的误差直接影响产品质量和生产运行效率,阻碍生产企业实现先进生产的目标,也阻碍中国生产水平的进一步提高和发展。

虽然加工误差在数控机床生产过程中是不可避免的,但我们必须尽力减少数控机床的加工误差,尤其是数控机床技术,这是中国当前或未来制造业最重要的发展方向。

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Abs r c t a t: Pic io so f te i t h eT ri ne o h mpo tn e s ns whih ma e CNC c i i g pr cso e r a e Ai n tpic ro f ra tr a o c k ma h n n e ii n d c e s . mi g a t h er r o
华 中 H D 2 数 控 实验 台螺 距 误 差补 偿 的研 究 E .1 S
王 宏 颖 ,彭二 宝
( 河南工业职业技术学院,河南南阳 4 30 ) 70 9
摘要 :螺距误差是 造成 数控机床加工精度下 降的重 要原因之一 。针对华 中 H D2S E -1 数控实验台产生 的螺距误差 , 过 通
21年 l 0 1 2月 第3 9卷 第 2 4期
机床与液压
MACHI NE OOL & HYDRAUL CS T I
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是十分重要 的。
以,在安装滚珠丝杠螺母副 时 ,往往还会存在一定 的 间隙,只是 间 隙非 常小 。当滚 珠丝 杠 运行 一 段 时 间 后 ,由于 自身磨损 ,会使反 向间隙增大 。当机械传 动 换 向时 ,会 发生 电机旋 转 而工 作 台不 动 的状 况 。所 以,需要进行反 向间隙补偿 。反 向间隙补偿就是把测
S u n t h Er o m p ns to f Hua h ng NC t dy o Pic r r Co e ai n o zo HED . S Ex e i e t lPl to m 2 p r m n a a f r 1
WAN Ho g i g.P NG Er a . G n yn E bo
在半闭环系统 中,定位精度很大程度上受滚珠 丝 杠精度 的影响 。尽管采用精度高 的滚珠丝杠 ,但 因制 造误差 、装配误差始 终存 在 ,要得 到高 的运动 精度 , 必须 采用螺距误差补偿功能 ,利用数控系统对螺距误
差进 行补 偿与 修 正。另 外 ,数控 机 床 经过 长 期 的使 用 ,由于磨 损精度也会下降 。定期检测与补偿 ,可 以 在保 证精度的前提下 ,延长数控机床 的使用 寿命 。所 以对丝杠 的螺距误差进行正确 的补偿 在半 闭环系统 中
由于全 闭环数控 系统位置检测元件安装在执行机 构上 ,利用数控 系统 自身 反馈 功能就 可 以消除误 差 , 所 以 ,不需要对其使 用误差 补偿 ;但半 闭环控制系统
分析螺距误差补偿 原理 ,对 z 轴误 差进 行了补偿。实验结果表 明 :利用螺距 误差补偿 消除传动 部件 间隙 ,能够 提高数控 机
床的定位精度 和重 复定位精度 。 关键词 :华 中 H D2 S数控实验 台 ;螺距误 差 ;补偿 E -1
中 图分 类 号 :T 6 9 G5 文 献 标 识 码 B 文 章 编 号 :10 3 8 (0 1 4— 2 2 0 1— 8 1 2 1 )2 02—

量行程 内测得 的各 目标位 置的平 均反 向差值叠加到运 行指令 上 ,即机械传动链在换 向时先运行 一段平均反 向差值 ,再按 照编程指令 的坐标值 进行运 动。
13 误 差 补 偿 的 使 用 范 围 .
1 补偿 原 理
1 1 螺 距误 差补 偿 .
由于数控机床滚珠丝杠 螺母 副在加工时会存在一 定 的误差 ,使得滚珠丝杠螺母 副在 有效行程 内各点 的 配合松 紧度不 一致 ,在机械传 动链 进行换 向时 ,各点 需要进行补偿 的反 向坐标值 也不一 样。所 以 ,当滚珠 丝杠螺母副精度不高 时或当高精度的滚珠丝杠螺母副 使用一段 时间后 ,就需要对其进行 螺距误 差补偿 ,以 保证零件 的加工精度 。螺距误差 补偿 分为单方 向补偿
Hu z o g NC HE 2 e p r n a lt r ,t r u h a ay i g p th e ' o e s t n p n il , a i e r rwa o e s t d a h n D- 1 x e me tlp af m S i o h o g n lzn i no c mp n ai r cp e xs ro s c mp n a e . c r o i T e e p rme t e u sp o e t a sn i h er rc mp n ai n l aa c sb t e r i g p r r l n t d,S c t n a e r — h x e i n a r s h r v tu ig p t ro o e s t ,c e r n e ewe n d v n a t a e ei ae l h c o i s mi O l ai c u a o o e n e o i o i g p e iin o C ma h n o la e e h n e . y a d r p st nn r c s fN c i e t o n a c d i o r Ke wo d :Hu z o g NC HE 2 e p r n a lt r ;P t h er r o e s t n y rs a h n D一 1 x e i S me t p a o l fm i ro ;C mp n a i c o
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