西门子SINUMERIK 810D840D 简明调试手册--螺距误差补偿
西门子840D数控系统螺距误差补偿知识
西门子840D数控系统螺距误差补偿知识西门子840D数控系统螺距误差补偿西门子840D数控系统不同于以前曾广泛应用的810T/M和840C 等老数控系统,它并没有提供专门的双向螺距误差补偿功能，通过对840D系统中的下垂补偿功能的分析研究，找到了一种方法，成功的解决了进行双向螺距误差补偿的问题。
关键词：数控系统下垂补偿功能双向螺距误差补偿由于机床丝杠在制造、安装和调整等方面的误差，以及磨损等原因，造成机械正反向传动误差的不一致，导致零件加工精度误差不稳定。
因此也必须定期对机床坐标精度进行补偿，必要时要做双向坐标补偿，以达到坐标正反向运动误差的一致性。
一、西门子840D数控系统的补偿功能西门子840D数控系统提供了多种补偿功能，供机床精度调整时选用。
这些功能有：1、温度补偿。
2、反向间隙补偿。
3、插补补偿，分为：(1) 螺距误差和测量系统误差补偿。
(2)下垂补偿（横梁下垂和工作台倾斜的多维交叉误差补偿）。
4、动态前馈控制（又称跟随误差补偿）。
包括：速度前馈控制和扭矩前馈控制。
5、象限误差补偿（又称摩擦力补偿）。
分为：常规(静态) 象限误差补偿和神经网络(动态)象限误差补偿。
6、漂移补偿。
7、电子重量平衡补偿。
在西门子840D功能说明样本和资料中所列的众多补偿功能中，都没有指出该系统具有双向螺距误差补偿功能。
但是在下垂补偿功能描述中却指出，下垂补偿功能具有方向性。
这样，如果下垂误差补偿功能，在基准轴和补偿轴定义为同一根轴时，就可能对该轴进行双向丝杠螺距误差补偿，由此提供了一个双向螺距误差补偿的依据。
二、840D下垂补偿功能的原理1、下垂误差产生的原因：由于镗铣头的重量或镗杆自身的重量，造成相关轴的位置相对于移动部件产生倾斜，也就是说，一个轴（基准轴）由于自身的重量造成下垂，相对于另一个轴（补偿轴）的绝对位置产生了变化。
2、840D下垂补偿功能参数的分析：西门子840D数控系统的补偿功能，其补偿数据不是用机床数据描述，而是以参数变量，通过零件程序形式或通用启动文件(_INI文件) 形式来表达。
840D螺距补偿
840D螺距补偿1．修改轴参数，设定各轴补偿点数量。
a）设定坐标轴补偿点数量依次按“Menu Select”—〉“启动”—〉“机床数据”—〉“轴MD”，找到MD38000（用于差补补偿的中间点数量），设置补偿点的数量，本例中为：50。
然后按“Input”键，此时出现4400报警“机床数据修改将导致缓冲存储器的重新组织（数据丢失）”。
请勿NCK重启，作下一步备份NC数据。
b）备份NC数据依次按“Menu Select”—〉“服务”—〉“”—〉“连续启动”，出现下图。
在文档内容中选择“NC”和“带补偿数据”；输入文件名称，一定要按“Input”键，否则文件名无效。
本例中为：NC_COMP01；按“文档”键，开始创建连续启动文档，如下图所示。
c）恢复数据待连续启动文档创建好后，按“读入调试文档”键。
选择刚才创建的连续启动文档NC_COMP01，按“启动”键，并点击“是”加以确认。
此后系统会重启几次。
2．导出补偿数据，生成ARC文件或MPF程序（参见补充说明）因为补偿文件不能直接修改，只能输出成ARC文件。
下面以给轴1添加螺补为例说明。
依次按“Menu Select”—〉“服务”—〉“数据选择”，选择“NC-生效-数据”，按“确认”键。
在数据输出窗口的树形图中选择“NC-生效-数据”—〉“测量系统误差补偿”—〉“测量系统错误补偿—轴1”，按“文档”键。
出现下图。
输入文档名，本例中为：AX1_EEC。
选择文档格式，必须为：带CR+LF穿孔带，否则无法编辑。
按启动键。
3．输入补偿数据，编辑ARC文件。
PCU50可直接编辑ARC文件。
PCU20可将ARC文件通过RS232传出，使用文本编辑器编辑。
也可制作补偿程序，见第7条的补偿说明。
PCU50操作如下：在树形图中选择“文档”—〉“AX1_EEC”，按“Input”键打开文件。
补偿文件结构如下：$AA_ENC_COMP[0, 0, AX1]=0.5 对应于最小位置上的误差值$AA_ENC_COMP[0, 1, AX1]=0.2 对应于最小位置+1个间隔位置上的误差值$AA_ENC_COMP[0, 2, AX1]=-0.5 对应于最小位置+2个间隔位置上的误差值… …$AA_ENC_COMP[0, 48, AX1]=0 对应于最小位置+48个间隔位置上的误差值$AA_ENC_COMP[0, 49, AX1]=0 对应于最小位置+49个间隔位置上的误差值$AA_ENC_COMP_STEP[0, AX1]=10 测量间隔（毫米）$AA_ENC_COMP_MIN[0, AX1]=0 最小位置（绝对）$AA_ENC_COMP_MAX[0, AX1]=100 最大位置（绝对）$AA_ENC_COMP_IS_MODULO[0, AX1]=0 用于旋转轴修改文件后，保存并关闭编辑器。
840Dsl简明调试步骤V20110526
Sinumerik 840Dsl 简明调试步骤一般840Dsl系统的调试都是按照下列步骤来进行的，顺序不必强制遵守，仅作为建议：1. 检查 SINUMERIK 840D sl 的启动情况2. 建立与 PLC 的通讯连接3. PLC 开机调试4. SINAMICS 驱动系统开机调试5. 开机调试通讯 NCK <-> 驱动6. NCK 开机调试– 分配用于通讯的 NCK 机床数据– 标度的机床数据– 参数化轴数据– 参数化主轴数据– 测量系统参数化7. 驱动优化一、确认系统和PC信息1、NC卡的版本，例如V2.6 SP12、NCU版本,例如NCU720.23、确认与之兼容的HMI OPERATE软件版本（如果是TCU，可以忽略），toolbox版本4、PC安装的step7软件高于V5.4.4，startup tool高于V7.6。
二、安装系统软件PCU50.3：开机（PCU50.3），直接进入windows系统，将HMI软件（例如HMI operate V2.6 sp1）拷至D盘,直接安装，等待完成，重启；通过WINSCP，关闭NCU内置的HMI (sc disable hmi ),操作步骤见winscp操作部分。
然后系统重启即可进入HMI标准界面；关闭PCU的DHCP服务器功能，操作步骤如下：进入Windows，运行System Network Center,在TCU support中选择：No boot support即可TCU：则直接读取NCU内置的operate，不需要以上操作。
三、电气检查按照电气图纸，仔细检查硬件接线，特别注意下面几个方面：1、各个电气部件的供电电压是否对应2、伺服电机的动力线的U/V/W是否与插座一一对应3、关于抱闸，S120全部采用驱动直接控制，如果需要自己接线的，注意其供电电压，一般西门子标准为24V，其中黑色电缆为正，白色电缆为负。
4、如果同时配备滤波器和电抗器，注意接线顺序：先滤波器，再进电抗器，最后接入电源模块，同时注意模块的进出线顺序。
840D螺距补偿步骤
1.螺距补偿→Service→Manage Date→NC-active –date→Meas.-system-error-comp.→选择将要补偿的轴。
→Copy→光标到LIECHTI→Insert→打开补偿表→输入补偿值如X轴的补偿：CHANDATA(1)$AA_ENC_COMP[1,0,AX1]=0$AA_ENC_COMP[1,1,AX1]=-0.00 $AA_ENC_COMP[1,2,AX1]=-0.001 $AA_ENC_COMP[1,3,AX1]=-0.003 $AA_ENC_COMP[1,4,AX1]=-0.004 $AA_ENC_COMP[1,5,AX1]=-0.007 $AA_ENC_COMP[1,6,AX1]=-0.009 $AA_ENC_COMP[1,7,AX1]=-0.011 $AA_ENC_COMP[1,8,AX1]=-0.012 $AA_ENC_COMP[1,9,AX1]=-0.014 $AA_ENC_COMP[1,10,AX1]=-0.017 $AA_ENC_COMP[1,11,AX1]=-0.016 $AA_ENC_COMP[1,12,AX1]=-0.018 $AA_ENC_COMP[1,13,AX1]=-0.019 $AA_ENC_COMP[1,14,AX1]=-0.023 $AA_ENC_COMP[1,15,AX1]=-0.026 $AA_ENC_COMP[1,16,AX1]=-0.028 $AA_ENC_COMP[1,17,AX1]=-0.029 $AA_ENC_COMP[1,18,AX1]=-0.029 $AA_ENC_COMP[1,19,AX1]=-0.032 $AA_ENC_COMP[1,20,AX1]=-0.034 $AA_ENC_COMP[1,21,AX1]=-0.037 $AA_ENC_COMP[1,22,AX1]=-0.037 $AA_ENC_COMP[1,23,AX1]=-0.039 $AA_ENC_COMP[1,24,AX1]=-0.042 $AA_ENC_COMP[1,25,AX1]=-0.046 $AA_ENC_COMP[1,26,AX1]=-0.049 .$AA_ENC_COMP_STEP[1,AX1]=56 $AA_ENC_COMP_MIN[1,AX1]=-171 $AA_ENC_COMP_MAX[1,AX1]=1285$AA_ENC_COMP_IS_MODULO[1,AX1]=0M1→保存并关闭此文档→Drive OFF→选择此补偿文件→Load HD→NC→看到显示屏底部出现：Job is ready 即完成→NCK-Reset→Start up→Machine Date→Axis MD→选择将要被补偿的轴。
294.SINUMERIK810D、840D参数体系及参数的调整
294.SINUMERIK810D、840D参数体系及参数的调整1. 西门子系统数据简介810D、840D系统参数分为两个大类：机床数据、设定数据。
机床数据是用于生产、安装、调试用的数据，主要用于设定、匹配机床的主要数据。
设定数据主要是机床在使用过程中需要设定的数据，是一些常用的用于调整机床使用性能的数据。
其中机床数据有以下几种类型：通用机床数据、通道机床数据、用于驱动器的机床数据、用于操作面板的机床数据、轴专用机床数据；设定数据有以下几种类型：通用设定数据、通道专用设定数据、轴专用设定数据。
数据的标识如下：$MM_用于操作面板的机床数据 machine manipulate$MN_/$SN_通用机床数据/通用设定数据$MC_/$SC_通道用机床数据/通道用设定数据 machine channel/setting channel$MA_/$SA_轴专用机床数据轴machine axes /setting axes$MD 驱动器机床数据 machine drive西门子数控系统数据列表区域说明从1000到1799 驱动用机床数据从9000到9999 操作面板用机床数据从10000到18999 通用机床数据从19000到19999 预留从20000到28999 通道类机床数据从29000到29999 预留从30000到38999 轴类机床数据从39000到39999 预留从41000到41999 通用设定数据从42000到42999 通道类设定数据从43000到43999 轴类设定数据从51000到61999 编译循环用通用机床数据从62000到62999 编译循环用通道类机床数据从63000到63999 编译循环用轴类机床数据2. 机床数据设定1) 通用MD(General):MD10000:此参数设定机床所有物理轴，如X轴。
通道MD(Channel Specific):MD20000 →设定通道名CHAN1MD20050[n] →设定机床所用几何轴序号，几何轴为组成笛卡尔坐标系的轴MD20060[n] →设定所有几何轴名MD20070[n] →设定对于此机床存在的轴的轴序号MD20080[n] →设定通道内该机床编程用的轴名以上参数设定后，做一次NCK复位！2) 轴相关MD(Axis-specific):MD30130 -→设定轴指令端口=1MD30240 -→设定轴反馈端口=1如此二参数为“0”，则该轴为仿真轴。
西门子840D数控系统螺距误差及补偿
（2）机床热变形误差。机床在运行过程中各传动部件和润 滑液压管路系统会导致机床产生热变形误差；另外机床的设 计、液压元件安装位置和环境温度同样会导致机床产生热变形 误差。针对此类误差大多会采用风冷、油冷等设备降低和控制 液压系统温度来减少误差。
（4）其他误差源。如伺服系统的跟随误差、数控系统插补 计算误差、位置测量系统的测量误差等。这些误差需要对数控 系统进行不断升级，利用数控系统的误差补偿功能来控制和 减小误差。
在设计和制造时消除和减少可能的误差源、更好的利用周 边辅助设备控制环境温度等方法在技术上实现起来难度较大， 需要的从研发到成熟的时间较长，而且需要付出的经济代价也 很高昂。而对已有的机床误差，可以利用数控系统的补偿功能 进行补偿，提高机床精度。常用的补偿功能有：丝杠螺距误差补 偿、反向间隙补偿、垂度补偿等等。
輨 輰 设备管理与维修 2019 翼4（下）
也节省了时间，可以减小或部分消除螺距误差，使坐标轴的实际
位移更加接近指令值，提高机床加工精度，满足生产需求。
3 设备故障维修案例
对数控机床误差补偿前，需要进行误差测量。应使用高精度
的测量仪器（如激光干涉仪和球杆仪等）来保证测量数据的准确
性。误差测量前须将机床各零部件的间隙调整到最小，各项几何
（3）加工工件时的误差。主要由于工件材料质地不匀、断续 切屑或刀具磨损等导致加工时负载的变化所引起的误差。可以 通过使用高质量的切削刀具和优化加工工艺来改善。
机械磨损造成误差。机床长期使用过程中，导轨、丝杠、联 接轴承等部件的磨损导致机床几何精度下降，误差扩大。针对 此类误差，设备应进行科学合理的定保小修和对易损件进行定 期点检就尤为重要。严格按规程进行设备保养，能在一定程度 上来降低因机械磨损导致的误差。
西门子数控系统维修Sinumerik810D840D常见问题及解答
清NC数据
读回备份的NC数据
此时，制造商的密码又是SUNRISE了
Q4. 840D面板故障
A: 1. 检查MPI电缆
2. MCP面板保险丝
Q5. 840D取消屏保的方法
A: 开F盘的mmc2.ini可以改变时间。
在系统上，按如下步骤操作：
Q14. Windows 2003 Server在网上作为文件服务器，设置为用户识别，不能再连接到MMC103(Windows 95)和MMC100.2(Windows3.11)
A: 这是由网络传输信息中数字签名的用户识别引起的。Windows 2003 Server 下的默认设置已经被更改，而系统不能与低于Windows NT SP4的系统进行通信。
C:\tools\\system.ini
C:\tools\USER.AKT\system.ini
C:\tools\USER.SAV\system.ini
C:\tools\WINDOWS.AKT\system.ini
C:\tools\\system.ini
Start up->MMC->Editor
编辑 F:\MMC2\MMC.INI文件中MMCScreenOffTimeInMinutes = 5; latency for screen saver将设定值改为0，即可。
Q6. 请教810D系统PCU 50上的USB口如何激活?
A: 首先，HMI的操作系统必须是Windows XP系统。
C:\windows\system.ini
Q19. SW6.5的PCU 20中文报警部分显示乱码
你可以启动浏览器，如果你进入下面在Regie.ini中的设置（如果需要，在Add_on 或者用户路径，建立一个文件）：
西门子840D数控系统螺距误差补偿
西门子840D数控系统不同于以前曾广泛应用的810T/M和840C等老数控系统,它并没有提供专门的双向螺距误差补偿功能，通过对840D系统中的下垂补偿功能的分析研究，找到了一种方法，成功的解决了进行双向螺距误差补偿的问题。
关键词：数控系统下垂补偿功能双向螺距误差补偿由于机床丝杠在制造、安装和调整等方面的误差，以及磨损等原因，造成机械正反向传动误差的不一致，导致零件加工精度误差不稳定。
因此也必须定期对机床坐标精度进行补偿，必要时要做双向坐标补偿，以达到坐标正反向运动误差的一致性。
一、西门子840D数控系统的补偿功能西门子840D数控系统提供了多种补偿功能，供机床精度调整时选用。
这些功能有：1、温度补偿。
2、反向间隙补偿。
3、插补补偿，分为：(1) 螺距误差和测量系统误差补偿。
(2)下垂补偿（横梁下垂和工作台倾斜的多维交叉误差补偿）。
4、动态前馈控制（又称跟随误差补偿）。
包括：速度前馈控制和扭矩前馈控制。
5、象限误差补偿（又称摩擦力补偿）。
分为：常规(静态) 象限误差补偿和神经网络(动态)象限误差补偿。
6、漂移补偿。
7、电子重量平衡补偿。
在西门子840D功能说明样本和资料中所列的众多补偿功能中，都没有指出该系统具有双向螺距误差补偿功能。
但是在下垂补偿功能描述中却指出，下垂补偿功能具有方向性。
这样，如果下垂误差补偿功能，在基准轴和补偿轴定义为同一根轴时，就可能对该轴进行双向丝杠螺距误差补偿，由此提供了一个双向螺距误差补偿的依据。
二、840D下垂补偿功能的原理1、下垂误差产生的原因：由于镗铣头的重量或镗杆自身的重量，造成相关轴的位置相对于移动部件产生倾斜，也就是说，一个轴（基准轴）由于自身的重量造成下垂，相对于另一个轴（补偿轴）的绝对位置产生了变化。
2、840D下垂补偿功能参数的分析：西门子840D数控系统的补偿功能，其补偿数据不是用机床数据描述，而是以参数变量，通过零件程序形式或通用启动文件(_INI文件) 形式来表达。
西门子 SINUMERIK 840D 840DI 810D 说明书
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840D调试简明步骤（DYS）
840D调试简明步骤（DYS）Sinumerik 840D 简明调试步骤⼀般840D系统的调试都是按照下列步骤来进⾏的：⼀、确认系统信息1、NC卡的版本2、NCU版本3、确认与之兼容的HMI软件版本（如果是PCU20，可以忽略该软件版本），toolbox版本⼆、安装系统软件开机（PCU50），直接进⼊windows系统，将HMI软件（例如HMI ADV V6.4.28）拷⾄D盘,直接安装，等待完成，重启，即可进⼊HMI标准界⾯。
三、电⽓检查按照电⽓图纸，仔细检查硬件接线，特别注意下⾯⼏个⽅⾯：1、各个电⽓部件的供电电压是否对应2、伺服电机的动⼒线的U/V/W是否与插座⼀⼀对应3、如果有抱闸的，注意其供电电压，⼀般西门⼦标准为24V，其中⿊⾊电缆为正，⽩⾊电缆为负。
4、如果同时配备滤波器和电抗器，注意接线顺序：先滤波器，再进电抗器，最后接⼊电源模块，同时注意模块的进出线顺序。
四、通电检查⽤万⽤表仔细检查下线路是否供电正常。
五、NC/PLC调试对于新到的系统，必须进⾏NC/PLC总清，步骤如下：NC 总清操作步骤如下：（1）将NC 启动开关 S3 ⾄“1”；（2）启动NC，如NC 已启动，可按⼀下复位按钮S1；（3）待NC 启动成功，七段显⽰器显⽰“6”，将S3 ⾄“0”；NC 总清执⾏完成。
NC 总清后，SRAM 内存中的内容被全部清掉，所有机器数据（Machine Data）被预置为缺省值。
PLC 总清操作步骤如下：（1）将PLC 启动开关S4 “2”；=> PS 灯会亮。
（2）S4 “3”并保持约3 秒直等到PS 灯再次亮；=> PS 灯灭了⼜再亮。
（3）在3 秒之内，快速地执⾏下述操作S4：“2” “3” “2”；=> PS 灯先闪，后⼜亮，PF 灯亮。
（有时PF 灯不亮）（4）等PS 和PF 灯亮了，S4 “0”； => PS 和PF 灯灭，⽽PR 灯亮。
PLC 总清执⾏完成。
西门子840D数控系统螺距补偿的探索与实践
西门子840D数控系统螺距补偿的探索与实践摘要：由于机械电子技术的飞速发展，数控机床做为一种高精度、高效率、稳定性强的自动化加工装备，已经成为机械行业必不可少的现代化技术装置。
利用数控系统的螺距误差补偿功能进行调整，可以大大提高数控机床的定位精度。
西门子SINUMERIK 840D数控系统是西门子公司最新推出的全闭环数控系统,已经在机械加工行业已经获得了最为广泛的应用。
关键词：数控；加工；高精度；补偿一、背景介绍我公司目前拥有多西门子SINUMERIK 840D系统的数控机床。
日常加工以大型铸钢件为主，工件硬度高，机床消耗和磨损较大，机床精度每过一段时间就会出现偏差。
因此，我们需要定期通过对数控系统进行精度调整，从而保证其有效加工精度。
下面我们以精工工厂GIMAX 180落地镗铣加工中心X轴为例，对螺距误差补偿进行研究与探索。
二、实施过程（一）螺距误差补偿的原理由于机床丝杠在制造、安装和调整等方面的误差，以及磨损等原因，造成机械实际进给值与给定信号值的不一致，导致零件加工精度不稳定。
因此必须定期对机床坐标精度进行补偿。
在补偿的时候，在机床的运行轨道上取若干点，（一般取30个点，取的点越多，补偿精度越高）通过激光干涉仪测得机床的实际定位位置，与设定定位位置进行比较，得出便宜距离，并将其写入补偿文件中。
机床在下次运行时，降会把补偿文件的数据也计算在内。
从而达到精度要求。
（二） 840D补偿功能几个关键机床数据的说明机床在出厂前，需进行螺距误差补偿（LEC）。
螺距误差补偿是按轴进行的，与其有关的轴参数只有两个：(1) MD38000 最大补偿点数。
(2) MD32700 螺距误差使能：0 禁止，可以写补偿值；1 使能，补偿文件写保护并且螺距误差补偿是在该轴返回参考点后才生效的。
（三）补偿的方法(1) 修改MD38000：由于该参数系统初始值为0，故而应根据需要先设此参数。
修改此参数，会引起NCK 内存重新分配，会丢失数据。
Sinumerik 840D_840Di_810D 简明操作手册
简介
02.01
0-6
Siemens AG 2001. 保留所有权利 SINUMERIK 840D/840Di/810D 简短操作指南 (BAK) – 02.01 版
02.01
章节列表
章节列表
操作者控制系统
1 2 3 4 5 6 7
设置
人工控制的操作
零件编程
管理数据
自动模式
警报和消息
Siemens AG 2001. 保留所有权利 SINUMERIK 840D/840Di/810D 简短操作指南 (BAK) – 02.01 版
02.01
1. 操作者控制系统
1.7 外接机器控制面板上按键的功能
内嵌 HMI 高级 HMI
6
心轴控制 心轴禁用
心轴停止
主轴停止 Spindle Stop
心轴启动
主轴启动 Spindle Start
7
进料控制 进料/快速横向行进禁用
进料停止
进给停止 Feed Stop
进料开始
进给开始 Feed Start
02.01
1. 操作者控制系统
1.2 长条型操作者面板 OP 010C 上按键的功能
内嵌 HMI 高级 HMI
A B 2 2 3 4 5 6
显示屏 字母数字小键盘 更正/光标键 机器区域键 回调 软键栏 ETC 键 水平方向 菜单展开
区域切换键 软键栏 垂直方向
Siemens AG 2001. 保留所有权利 SINUMERIK 840D/840Di/810D 简短操作指南 (BAK) – 02.01 版
1-11
1. 操作者控制系统
02.01
1.3 长条型操作者面板 OP 010S 上按键的功能
西门子840D数控系统螺距补偿的探索与实践
$A A _E N C _C O M P 0 ,O,A X I]= 0. 2 [ 04 $A A _E N C 工 O M P ,l,A X I]= 0. 20 0 [ 0
. 2 4 .1
N o lo
N 020 N 030
N ( 牡 ) )
主程序
G 5 4 G 90 G D X 一 10
G4FS XO
定 义 补偿 步
$A A 一 N C _ C O M P M I [ A X I =50 . - N 0 , ] 0 0 点 $A A J N C工 O M P M A X [ , X I 二 50 . 0A ] 10 0 0 偿 终点 $A A E N C _ C O M P IS_ M O D U L [ ,A X I]= O 0 0 功能
$A A _E N C _C O M P 0 ,5,A X I]= 0. 旧 [ (兀 $A A E N C _C O M P 0 ,6,A X I]= 0. [ 仪抖
N 050
X SU B l l
PZI
调用子程 序 X SU B l ,共 调用 l 1 2 次 , 即 X 轴正 向走完 全长 到终 点后 ,再 次越程 10~
然后用 键盘 的光标键选 择 /数 据 , 0, 并选 择其 中的 /丝 杠误差 补偿 0,按 菜单键 /读 出 0 动数据 传输 " 启 5 ) 按 照预 定 的最小 位 置 , 最 大位 置 和测 量 间隔 移 动要进 行补偿 的坐标 " 6 ) 用激光 干涉仪测 试每一 点的误差 " ) 7
% N
西门子 84 D 数控系统螺距补偿的探索与实践 0
赵 阳 卢 宝
泞 夏共享精密加工有限公司,宁夏 银川 7 0 2 ) 5 1
第九章西门子840D与810D数控系统安装与调试
2. 垂度误差补偿用机床参数 MD18342：补偿表的最大补偿点数。 MD32710：激活补偿表。 MD32720：下垂补偿表在某点的补偿值总和的极
限值。系统对垂度补偿值进行监控，若计算的总垂 度补偿值大于MD32720中设定的值，将会发生 20124号“总补偿值太高”报警。840DE(出口型) 为1mm ，840D(非出口型)为10mm。 设定机床数据如下： SD41300：垂度补偿表有效。 SD41310：垂度补偿表的加权因子。
tan
(T
)
(T
T0
)
TK Tm a x
max
T0
图9-7 温度系数曲线图
二、热变形补偿系统的软硬件设计
1．硬件设计
在机床靠近丝杠处安装热电阻传感器，测量范围可 以为0℃～300℃，完全符合机床使用温度在5℃～ 45℃区间的要求，进行机床温度的测量。在数控 系统的PLC上外扩A/D转换模块SM331。将热传感 器输入的模拟热信号转换成数字信号后送至数控系 统NCK-PLC接口。PLC定时采样此温度值，利用公 式9-4计算出温度补偿系数，然后送到系统的NCK 中刷新温度补偿参数SD43910 （TEMP_COMP_SLOP）。
$AA_CEC_DIRECTION[ t ]=0：补偿值对基准轴的两个方向都有效； $AA_CEC_DIRECTION[ t ]=1：补偿值只对基准轴的正方向有效,其负方向无补偿值； $AA_CEC_DIRECTION[ t ]=-1：补偿值只对基准轴的负方向有效，其正方向无补偿 值。 (8) $AA_CEC_IS_MODULO[ t ]：基准轴的补偿表模功能。 $AA_CEC_IS_MODULO[ t ]=0 表示无模补偿功能； $AA_CEC_IS_MODULO[ t ]=1 表示激活模补偿功能。 (9) $AA_CEC_MULT_BY_TABLE[t1]= t2：定义一个表的补偿值与另一个表相乘， 其结果作为附加补偿值累加到总补偿值中，t1为补偿坐标轴表1的索引号，t2为补偿坐 标轴表2的索引号，两者不能相同，一般 t1=t2+1。
西门子840D系统下的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MD38000 MM_ENC_COMP_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“C EC_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MD32700 ENC_COMP_ENABLE=0,将修改后的补偿表格 Load进NC系统。
西门子SINUMERIK 810D 840D 简明调试指南技术手册说明书
SINUMERIKSINUMERIK 810D/840D 简明调试指南技术手册 2010Answers for industry.S I N U M E R I K 810D /840D 简明调试指南技术手册 20102前言欢迎使用西门子 810D/840D 产品，相信在此之前，您会收到我们为您精心制作的光盘资料— DOCON CD。
您只需运行其上的 SETUP.EXE 文件，即可将此光盘资料安装在您的计算机上。
DOC ON CD 中的资料包括三部分：用户资料；制造商资料；参考资料，覆盖西门子所有数控产品的内容。
其中，用户资料用于最终用户，包括操作和编程，以及诊断等内容；制造商资料又包括三部分：数控；驱动；PLC，给机床制造。
厂家提供全面的资料，从配置系统到安装启动，以及功能使用说明；参考资料中展示了西门子的数控产品在多种工业领域中的专门应用，还有一些专用软件的应用介绍。
由于我们这本手册的阅读对象为机床制造厂家，因此我们所需参考的资料主要为 DOC ON CD 上的制造商资料，根据机床从设计到生产调试的过程的不同阶段，可分别主要参考相应的资料。
见下表：DOC ON CD 中的资料除按内容划分手册以外，具体在每个章节都针对某个应用详细描述，分为：简述；详述；应用举例；相关参数及接口信号说明；参数信号列表若干小节。
有时您需要了解某个信号的详细应用介绍。
则可以先到 LIST 一书中找到此信号，并由此可查到相关的手册，从而找到具体的章节。
DOC ON CD 中的资料内容浩繁，查找起来比较困难，希望了解了上述内容后，能帮助您更快捷地查阅资料。
目录硬件说明810D/840D1 SINUMERIK1.1 概述1-3 1.2 数控及驱动单元 1-4与 CCU 1-4 1.2.1 810D1.2.2 840D与 NCU 1-5 1.2.3 驱动模块 1-6 1.2.3.1 电源模块 1-6 1.2.3.2 611D数字驱动 1-7单元和 PCU 1-8 1.3 OP1.3.1 OP单元和 MPI 1-8 1.3.2 PCU 1-8 1.3.3 MCP 1-9模块 1-10 1.4 PL C1.5 硬件连接 1-13 1.6 接地1-16 1.6.1 接地电阻 1-16 1.6.2 电柜地线汇总排 1-16 1.6.3 西门子设备的接地 1-16 1.7 将电磁干扰问题（EMC）影响减为最小的措施 1-17 1.7.1 确保电柜中的所有设备接地良好 1-17 1.7.2 控制电缆最好使用屏蔽电缆 1-17 1.7.3 布线1-17 1.8 散热1-18 1.9 防尘1-19 1.10 系统上下电顺序 1-19 1.10.1 电源模块的上下电顺序 1-19的下电顺序 1-201.10.2 PCU502 通电，调试2.1 开机和启动（包括 NCU、PCU、MCP、Drive System） 1-21和 PLC 总清 1-25 2.2 NC总清 1-25 2.2.1 NC2.2.2 PLC总清 1-25调试 1-26 L C2.3 P2.3.1 Step7软件的安装与授权 1-26 2.3.2 设置 PG/PC 接口 1-26 2.3.3 S7程序的结构 1-27 2.3.4 PLC启动 1-28 2.3.5 PLC基本程序 1-292.3.6 若干重要信号 1-30 2.3.7 几点说明 1-30调试 1-31 2.4 NC2.4.1 轴配置1-31 2.4.2 驱动配置 1-32 2.4.3 控制给定值、反馈值的分配 1-34 2.4.4 进给轴机床参数设定 1-34 2.4.5 主轴机床参数设定 1-34 2.5 轴的试运行及其优化 1-35 2.5.1 轴试运行流程图 1-35 2.5.2 主轴试运行流程图 1-362.5.3 轴自动优化自动步骤 1-373 数据备份3.1 系列备份（Series Start-up） 1-40 3.1.1 V.24参数的设定 1-40的数据备份 1-41 3.1.2 PCU20的数据备份 1-41 3.1.3 PCU503.2 分区备份 1-42的数据分区备份 1-42 3.2.1 PCU203.2.1 PCU50.3 的数据分区备份 1-42 3.3 数据的恢复 1-43 3.3.1 PCU20 的数据恢复 1-433.3.2 PCU50.3 的数据恢复 1-434 螺距误差补偿（LEC）4.1 螺补的方法 1-45 4.2 螺补的操作步骤 1-46 4.2.1 在 PCU20 上作螺距补偿 1-464.2.2 在 PCU50.3 上作螺距补偿 1-485 警报5.1 系统警报 1-49 5.2 用户报警 1-49 5.3 报警文本（指 PLC 报警文本） 1-49附录 A SINUMERIK 810D/840D 有关硬件尺寸 1-51附录 B 机床数据简表 1-77附录 C 接口信号简表 1-11923SINUMERIK 810D/840D 硬件说明1.1 概述SINUMERIK 810D/840D 是由数控及驱动单元（CCU 或 NCU ），PCU 及 OP0xx ，PLC 的 I/O 模块三部分组成。
西门子840D数控系统螺距误差及补偿分析
西门子840D数控系统螺距误差及补偿分析摘要：针对西门子840D数控系统螺距误差类别，进行有效性分析，并简单介绍了分析西门子840D数控系统螺距误差及补偿的重要性，提出数控系统螺距误差补偿要点，获取较好的应用效果，旨在为相关工作人员提供良好的帮助与借鉴。
关键词：西门子840D数控系统；螺距误差；补偿0引言：数控机床精度等级，对加工工件质量起到决定性作用，由于数控技术的快速发展，系统软件误差补偿技术的有效运用，显著提升数控机床精度，本文重点探讨西门子840D数控系统螺距误差和无偿要点，内容如下。
1分析西门子840D数控系统螺距误差及补偿的重要性结合西门子840D数控系统运行特点，引起误差的因素比较多，各类因素之间存在密切联系，通过对系统螺距误差进行合理补偿，能够有效减小误差的出现。
同时，利用系统螺距误差补偿功能，无需调整机床硬件，不但可以提高机床的精度，而且能够显著减少材料损耗。
通过分析西门子840D数控系统螺距误差及补偿，能够更好的满足数控机床高精度加工要求。
有关人员要结合西门子数控系统类型，进行科学的补偿。
2误差补偿2.1机床误差类别分析第一，数控机床结构，包括各项零部件几何误差类别。
在机床制造过程当中，各个零部件容易出现尺寸误差，在装配期间，因为装配技术不规范，容易引起较大误差[1]。
可以对机床结构进行全面改进，并提升数控机床加工精度，有效减少系统误差的出现。
第二，数控机床的变形误差类别。
数控机床运行期间，因为其内部的传动部件，以及润滑液管路产生较大的热量，数控机床特别容易出现热变形，引发变形误差。
数控机床内部的液压元件安装部位，以及外界温度条件，均会引发机床变形误差。
为了减少此种类型误差的出现，操作人员可以安装风冷设备，确保数控机床液压系统温度得到良好控制，避免数控系统出现较大的螺距误差。
第三，加工工件过程中所产生的误差。
因为工件材料质地比较差，存在严重的磨损现状，在实际加工过程中，出现严重的负载变化，最终引起较大误差。
840D系统补偿功能汇总
840D系统补偿功能汇总数控机床的的几何精度，定位精度一方面受到机械加工母机的精度限制，另一方面更受到机床的材料和机械安装工艺的限制，往往不能够达到设计精度要求。
而要在以上诸多方面来提高数控机床的几何精度，定位精度需要投入大量的人力物力。
在机械很难提高精度的情况下，通过数控电气补偿能够使数控机床达到设计精度。
一、反向间隙补偿机床反向间隙误差是指由于机床传动链中机械间隙的存在，机床执行件在运动过程中，从正向运动变为反向运动时，执行件的运动量与目标值存在的误差，最后反映为叠加至工件上的加工精度。
机床反向间隙是机床传动链中各传动单元的间隙综合，如电机与联轴器的间隙，齿轮箱中齿轮间隙，齿轮与齿条间隙，滚珠丝杠螺母副与机床运动部件贴合面的间隙等等。
反向间隙直接影响到数控机床的定位精度和重复定位精度。
在半闭环下，由伺服电机编码器作为位置环反馈信号。
机械间隙无法由编码器检测到，在机械调整到最佳状态下需要进行反向间隙补偿。
在全闭环下，直线轴一般采用光栅尺作为位置环反馈信号，旋转轴一般采用外接编码器或圆光栅作为位置环反馈信号。
由于是直接检测运动部件的实际位移，理论上讲全闭环下无反向间隙。
但是由于光栅尺或圆光栅本身精度的限制和安装工艺的限制等等，使得全闭环下也具有“反向间隙”，这在激光干涉仪下能很明显看出来，一般在0.01mm左右。
西门子840D数控系统反向间隙补偿的方法如下：测得反向间隙值后在轴机床数据输入反向差值，单位为mm。
MD32450 BACKLASH [0]MD32450 BACKLASH [1]其中[0]为半闭环，[1]为全闭环。
输入后按下Reset键，回参考点后补偿生效。
可以在诊断→服务显示→轴调整→绝对补偿值测量系统中看到补偿效果。
反向间隙补偿能够在较大程度上提高数控机床的定位精度、重复定位精度，但是它的值是固定的，不能适用于机床的整个行程，这就需要另一种电气补偿手段，螺距误差补偿。
两者结合能使数控机床达到较高的定位精度和重复定位精度。