API激光干涉仪的镭射使用校验操作方式
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2.3.2 机台运行与激光干涉仪架设部分 1.导入程式 这里阐述通过 CF 卡对程式的导入。 1）首先在 MDI 状态下打开参数可写保护（如图 2.1），I/O 通道设定为 4，表示
通过 M-CARD 进行数据交换，在插拔 CF 卡时尽可能使关机状态下进行。
图 2.1 2）改变模式为编辑模式。按下 PROG 功能键，紧接着选择列表，再按操作键之后
G4X1.
暂停1秒
G0X-2.
返回2毫米，此为消除起步时的反向间隙
G4X4.
暂停4秒，开始第一点采样
M98P02L25
调用子程序2号程式，调用25次
G91
采用增量方式进给
G0X-2.
负方向越程2毫米
G4X1.
暂停1秒
G0X2.
返回2毫米
G4X4.
暂停4秒
M98P03L25
调用子程序2号程式，调用25次
图 2.4 测量设置对话框 1 3D：在测量设置对话框里系统选项会默认为 3D； 2 双向：方向为双向自动运行采样； 3 机器信息：根据实际机台编号设置即可；
6 SUNTONG 2015.08
4 起点与终点：机床测量运动的起点为测量的起点，终点为测量的终点； 5 增量：即为螺距，由参数 3624 决定； 6 触发窗口：可以根据情况进行设定，机台误差过大的情况下，可适当增大。 7 运行次数：运行 4 次是指自动运行来回采样 4 次； 8 驻留时间：采样信息中的驻留时间，为程序中的暂停时间，用于采样，设置必 须一致； 9 自动采样时间：40%为 4 秒中的最后 40%的时间用于数据采样； 10 增大与减小：激光传感器距离里的增大还是减小要根据实际情况选择，取决 于激光发射器与镜组开始运行时的距离是增大还是减小； 每次测量需要改变 XD 系统设置，点击图 2.4 里的改变系统设置选项，此时会弹 出 XD 系统设置修改选项即可，如图 2.5 所示
图 2.5 XD 系统设置 11 公制：在单位精度选项里根据情况进行选择； 12 激活状态：激活项，均是设备配有的选项； 13 相对湿度：由于对机台误差影响很小可以忽略，设置一个估计值即可； 14 膨胀系数：不同的材质是不同的，根据实际情况选择或手工设置定值即可， 钢的膨胀系数为 11.7： 在传感器选项里，设置测量 X 轴各参数，如图 2.6 轴的线性关系。
功能
2.2 补偿前的准备工作：
（1）查看上述所介绍的参数，用以确定机台螺距误差补偿的地址及所需测量的
各轴的行程、螺距（数据采样的位置间隔），通过所需测量的行程与螺距来确定
所需要采样的点数。
（2）导入测试时使用的自动采样数据程式，需要对机床进行预热，使机床达到
正常使用的热平衡状态。②注释：不同螺距，不同行程的机台自动数据采样程式
3 SUNTONG 2015.08
为各轴最大补偿点 也就是要把第一点基准点加入，如需测 25 定位点，将把第一个基准点加 入，之所以设定为 26 点。 (8)3623 X 1 Y略 Z略 为各轴 Pitch error 补偿之倍率 (9)3624 X 25.000 Y略 Z略 为各轴量测间距 此范例将为 25mm 打一点之所以设定为 25.000 ⑤注释:在 Pitch error 补偿中都是以μ m 为一个单位，最大补正值为 7。大于 7 后将改变参数 3623 里的值来做补正，如补正数据表中给出的是 12，则将 3623 改为 2，对应补偿号码里应同时减小一倍的补偿量。
部分无法进行补偿,所以所需点数将为 25 点。
2 SUNTONG 2015.08
2.3 操作实例参数部分 2.3.1 确定机台参数 机台参数如下: (1)1320 +X 1.000
+Y xxxxxxxxxx +Z xxxxxxxxxx 为各轴正向最大极限 由于在回原点后将做消除反向间隙之动作，所以最大极限要开至 2mm 以上。 (2)1321 –X 630.000 -Y xxxxxxxxxx -Z xxxxxxxxxx 为各轴负向最大极限 X 轴总行程为 627mm，所以测试过程中无需外扩行程,即可完成消除反向间 隙之动作。 (3)1851 X 出厂时补正数值 Y略 Z略 为各轴 G01（切削进给）反向间隙补正量 在量测完数值输入完成后，再把各轴反向间隙数值输入进去（④注释：可 以累加测量后的反向间隙量也可清零后再测量直接补偿进去） (4)1852 X 出厂时补正数值 Y略 Z略 为各轴 G00（快速定位）反向间隙补正量 在量测完数值输入完成后，再把各轴背隙数值输入进去（④注释：可以累 加测量后的反向间隙量也可清零后再测量直接补偿进去） (5)3620 X 25 Y略 Z略 为各轴基准点，也就是之前换算出来之点数 (6)3621 X 1 Y略 Z略 为各轴补尝之最小点，以倒补方法来说，最小点都是为 1 (7)3622 X 26 Y略 Z略
表示应补偿到 CNC 系统中的螺距误差补偿值。
Test Axis:
(X)
comments:
None
Axis Unit: Error Unit:
(mm) (micron)
Table Type: Compensation Type:
Bidirection Incremental
Reference Position: Compensation Start:
时是存在区别的，但大同小异，下文会通过实例进行阐述。
（3）确定伺服电机位置环增益 XYZ 各轴是否相同（参数 1825），β i 系列电机
一般情况下 3000 左右，α i 系列电机一般 5000 左右。
（4）对激光干涉进行预热。激光干涉在进行预热状态时，激光会不间断的闪烁。
通过 RJ45 网络通讯协议，与 PC 链接好后，PC 此时会显示未就绪来提示，当激
1：是。
（4） No.1851 各轴的切削进给反向间隙补偿量，单位μ m。
（5） No.1852 各轴的快速进给反向间隙补偿量，单位μ m。
（6） No.3620 各轴参考点的螺距误差补偿号码，范围：0～1023。
（7） No.3621 各轴负方向最远端的螺距误差补偿号码，范围：0～1023。
（8） No.3622 各轴正方向最远端的螺距误差补偿号码，范围：0～1023。
G0X2.、G0X-2.;是 X 轴回原点后，先往 X 轴正向移动 2mm，再往 X 轴负向移动 2mm,
此动作是因回原点后，机器轴会有反向间隙产生，所以设定一个消除反向间隙的
动作,可以视不同情况增大移动量。
G4 X4. 是在每次移动后，将暂停 4 秒的指令，以方便定位时 PC 进行数据采集。
M98 为子程序呼叫指令。
8 SUNTONG 2015.08
差补偿。
1 点击数据分析，
2 打开数据，
3 选择测量完成后自动保存的数据，
4 点击标准，一般选择 ISO230-2：1997,
5 点击工具，在下拉窗口里选择误差补偿表
6 在生成的线性误差补偿表对话框里，选择双向平均，以增量的方式，符号为正
值进行补偿，精确位数可视情况进行更改，一般为 1。
P02 为呼叫子程序之代号。
L25 为呼叫子程序之循环次数,25 次。
M99 则是反复循环之指令。
因为机台各轴向行程都不一定，所以在所实际操作时可灵活改变程序数值。
以上程序是以 X 轴行程做实例，将行程换算成干涉仪定位的点数如下:
X 轴行程为 630mm,以 25mm 作为量测间距,所以就 600 除以 25 等于 25 点,余下 5mm
M99
返回程序
O0002
子程序名
G91
采用增量方式进给
G0X-25.
负方向移动25毫米，此为螺距
G4X4.
暂停4秒
M99
返回程序
O0003
子程序名
G91
采用增量方式进给
G0X25.
正方向移动25毫米，此为螺距
G4X4.
暂停4秒
M99
返回程序
③注释:程序说明
程序中有关小数点部分，可视情况选择加与不加，请查看参数 3401＃0。
7 记录下生成的螺距误差补偿数值，一一对应输入到 CNC 系统 Pitch error 数
据表里即可，可能存在数值大于 7 的情况，这样就需要修改 3623 号参数。
8 快速进给反向间隙补偿到 1852 号参数里，反向间隙补偿量为 Backlash Value
里值的大小，取整数补入即可
9 XD Laser V6.1 系统自动生成的螺距误差补偿值，如下表 2.1 红色部分数值，
API 激光干涉仪直线轴使用校验操作方法
二、FANUC Oi 系列 CNC 数控系统定位精度误差补偿
2.1 螺距误差及反向间隙补偿参数介绍：
直线轴的数控精度补偿必须设定的参数有：
（1） No.1320 各轴的正向软限位。
（2） No.1321 各轴的负向软限位。
（3） No.1800＃4 切削进给和快速进给是否分别进行反向间隙补偿，0：否、
7 SUNTONG 2015.08
图 2.6 测试轴的线性设置 对于未提及的其它参数可不做选择皆为默认,设置完后逐次保存即可。 5 自动运行采样
逐级保存好设置会弹出对话框设置好文件名单击确定，此时会弹出是否激活 超程，激活以后会跳转到信息采样界面，如图2.7。
图2.7 数据采样设置完毕 此时运行CNC机床，待程序运行到第一个G4X4.暂停4秒时，按下循环暂停机床运 行开始第一点采样；点击如图2.7所示R进行复位，再点击S开始，等待第一点采 样完成，按下循环启动，继续运行CNC，即可完成全过程的自动采样，直到自动 保存时结束，复位CNC机台即可（MEM程序是无限循环下去的）。 2.4 数据分析并进行反向间隙及螺距误差补偿 通过系统提供的数据分析，可以直接进行 FANUC 数控的反向间隙补偿及螺距误
4 SUNTONG 2015.08
扩展会显示出来设备选择，紧接着选择 M-卡，选择 F 输入。F 设定为存储在 CF 卡中的程序的编号，O 设定为导入 CNC 系统中的程序编号设置好后执行导入即可。 不同的系统程序导入的方式会存在一些不同，Oi-mc 与 Oi-md 就存在区别但大同 小异,一般生产线上的干部会很熟练的对加工程式的的导入与传出，在导入程式 的过程中如遇到一些问题可以随时请教，这里就不再详悉作出解释。 2.运行自动采样程式预热 CNC 机台 选择 MEM 自动运行模式，调用程式，运行程式即可，预热过程也是验证程式的 过程，在运行过程中一点要注意运行中的机械坐标，是否与自己编程所想的状态 运行，以免在测试过程中导致激光干涉仪部件的损坏。 3.架设预热激光干涉仪并建立数据通讯协议 1）打卡工具箱，取出激光干涉仪，牢靠固定在机床的一侧； 2）先连接气象站与网线的通讯，对于气象站只需要插好快速接口即可，对于 PC 与机关干涉仪的连接网线，要选择固定的 IP 地址，一般为 IP 为 192，168，0，1； 3）连接电源线，打开电源开关即可； 4）待激光干涉仪光线稳定后,计算机界面会提示路径出错,（如图 2.2）；
图 2.2 干涉仪预热完成 此时即可架设干涉仪镜组，当光线路径满足要求后，即完成了整个准备过程,此 时计算机界面如图 2.3（此设备为三维测量装置）。
5 SUNTONG 2015.08
图 2.3 预热完成状态 4. XD Laser V6.1 系统的使用及常用参数介绍 1）XD Laser V6.1 系统的安装 每台激光干涉仪都会带有一个优盘，在优盘里都会有安装程序、使用说明书及次 台设备的检验参数。 拷贝到 PC 中安装应用程序即可。 2) 3D 激光干涉仪的主要参数设置 图 2.3 为工作页面即主屏幕，我们单击 XD 会弹出测量设置对话框如图 2.4
（9） No.3623 各轴螺距误差补偿倍率，范围：0～100。 ①注释：存在不规律
现象，视设备出厂设置倍率为一倍，除去被厂商锁定的情况，下文会针对
常见数设备倍率的选择做出解释。
（10） No.3624 各轴螺距误差补偿点的间距，即螺距，范围：0～99999999.
（11） No.8135＃0 NPE 使用存储型螺距误差补偿，此参数可以屏蔽螺距误差
光干涉预热完成后，激光停止闪烁,PC 页面提示路径错误，此时激光干涉仪预热
完成。
（5）架设干涉仪镜组架。
通过大丸 RM6ຫໍສະໝຸດ Baidu0 立式加工中心实例程式做以下解释。
O0001
主程序名
G28G0X0.
返回X轴参考点
G91
采用增量方式进给
1 SUNTONG 2015.08
G4X1.
暂停1秒
G0X2.0
正方向越程2毫米
通过 M-CARD 进行数据交换，在插拔 CF 卡时尽可能使关机状态下进行。
图 2.1 2）改变模式为编辑模式。按下 PROG 功能键，紧接着选择列表，再按操作键之后
G4X1.
暂停1秒
G0X-2.
返回2毫米，此为消除起步时的反向间隙
G4X4.
暂停4秒，开始第一点采样
M98P02L25
调用子程序2号程式，调用25次
G91
采用增量方式进给
G0X-2.
负方向越程2毫米
G4X1.
暂停1秒
G0X2.
返回2毫米
G4X4.
暂停4秒
M98P03L25
调用子程序2号程式，调用25次
图 2.4 测量设置对话框 1 3D：在测量设置对话框里系统选项会默认为 3D； 2 双向：方向为双向自动运行采样； 3 机器信息：根据实际机台编号设置即可；
6 SUNTONG 2015.08
4 起点与终点：机床测量运动的起点为测量的起点，终点为测量的终点； 5 增量：即为螺距，由参数 3624 决定； 6 触发窗口：可以根据情况进行设定，机台误差过大的情况下，可适当增大。 7 运行次数：运行 4 次是指自动运行来回采样 4 次； 8 驻留时间：采样信息中的驻留时间，为程序中的暂停时间，用于采样，设置必 须一致； 9 自动采样时间：40%为 4 秒中的最后 40%的时间用于数据采样； 10 增大与减小：激光传感器距离里的增大还是减小要根据实际情况选择，取决 于激光发射器与镜组开始运行时的距离是增大还是减小； 每次测量需要改变 XD 系统设置，点击图 2.4 里的改变系统设置选项，此时会弹 出 XD 系统设置修改选项即可，如图 2.5 所示
图 2.5 XD 系统设置 11 公制：在单位精度选项里根据情况进行选择； 12 激活状态：激活项，均是设备配有的选项； 13 相对湿度：由于对机台误差影响很小可以忽略，设置一个估计值即可； 14 膨胀系数：不同的材质是不同的，根据实际情况选择或手工设置定值即可， 钢的膨胀系数为 11.7： 在传感器选项里，设置测量 X 轴各参数，如图 2.6 轴的线性关系。
功能
2.2 补偿前的准备工作：
（1）查看上述所介绍的参数，用以确定机台螺距误差补偿的地址及所需测量的
各轴的行程、螺距（数据采样的位置间隔），通过所需测量的行程与螺距来确定
所需要采样的点数。
（2）导入测试时使用的自动采样数据程式，需要对机床进行预热，使机床达到
正常使用的热平衡状态。②注释：不同螺距，不同行程的机台自动数据采样程式
3 SUNTONG 2015.08
为各轴最大补偿点 也就是要把第一点基准点加入，如需测 25 定位点，将把第一个基准点加 入，之所以设定为 26 点。 (8)3623 X 1 Y略 Z略 为各轴 Pitch error 补偿之倍率 (9)3624 X 25.000 Y略 Z略 为各轴量测间距 此范例将为 25mm 打一点之所以设定为 25.000 ⑤注释:在 Pitch error 补偿中都是以μ m 为一个单位，最大补正值为 7。大于 7 后将改变参数 3623 里的值来做补正，如补正数据表中给出的是 12，则将 3623 改为 2，对应补偿号码里应同时减小一倍的补偿量。
部分无法进行补偿,所以所需点数将为 25 点。
2 SUNTONG 2015.08
2.3 操作实例参数部分 2.3.1 确定机台参数 机台参数如下: (1)1320 +X 1.000
+Y xxxxxxxxxx +Z xxxxxxxxxx 为各轴正向最大极限 由于在回原点后将做消除反向间隙之动作，所以最大极限要开至 2mm 以上。 (2)1321 –X 630.000 -Y xxxxxxxxxx -Z xxxxxxxxxx 为各轴负向最大极限 X 轴总行程为 627mm，所以测试过程中无需外扩行程,即可完成消除反向间 隙之动作。 (3)1851 X 出厂时补正数值 Y略 Z略 为各轴 G01（切削进给）反向间隙补正量 在量测完数值输入完成后，再把各轴反向间隙数值输入进去（④注释：可 以累加测量后的反向间隙量也可清零后再测量直接补偿进去） (4)1852 X 出厂时补正数值 Y略 Z略 为各轴 G00（快速定位）反向间隙补正量 在量测完数值输入完成后，再把各轴背隙数值输入进去（④注释：可以累 加测量后的反向间隙量也可清零后再测量直接补偿进去） (5)3620 X 25 Y略 Z略 为各轴基准点，也就是之前换算出来之点数 (6)3621 X 1 Y略 Z略 为各轴补尝之最小点，以倒补方法来说，最小点都是为 1 (7)3622 X 26 Y略 Z略
表示应补偿到 CNC 系统中的螺距误差补偿值。
Test Axis:
(X)
comments:
None
Axis Unit: Error Unit:
(mm) (micron)
Table Type: Compensation Type:
Bidirection Incremental
Reference Position: Compensation Start:
时是存在区别的，但大同小异，下文会通过实例进行阐述。
（3）确定伺服电机位置环增益 XYZ 各轴是否相同（参数 1825），β i 系列电机
一般情况下 3000 左右，α i 系列电机一般 5000 左右。
（4）对激光干涉进行预热。激光干涉在进行预热状态时，激光会不间断的闪烁。
通过 RJ45 网络通讯协议，与 PC 链接好后，PC 此时会显示未就绪来提示，当激
1：是。
（4） No.1851 各轴的切削进给反向间隙补偿量，单位μ m。
（5） No.1852 各轴的快速进给反向间隙补偿量，单位μ m。
（6） No.3620 各轴参考点的螺距误差补偿号码，范围：0～1023。
（7） No.3621 各轴负方向最远端的螺距误差补偿号码，范围：0～1023。
（8） No.3622 各轴正方向最远端的螺距误差补偿号码，范围：0～1023。
G0X2.、G0X-2.;是 X 轴回原点后，先往 X 轴正向移动 2mm，再往 X 轴负向移动 2mm,
此动作是因回原点后，机器轴会有反向间隙产生，所以设定一个消除反向间隙的
动作,可以视不同情况增大移动量。
G4 X4. 是在每次移动后，将暂停 4 秒的指令，以方便定位时 PC 进行数据采集。
M98 为子程序呼叫指令。
8 SUNTONG 2015.08
差补偿。
1 点击数据分析，
2 打开数据，
3 选择测量完成后自动保存的数据，
4 点击标准，一般选择 ISO230-2：1997,
5 点击工具，在下拉窗口里选择误差补偿表
6 在生成的线性误差补偿表对话框里，选择双向平均，以增量的方式，符号为正
值进行补偿，精确位数可视情况进行更改，一般为 1。
P02 为呼叫子程序之代号。
L25 为呼叫子程序之循环次数,25 次。
M99 则是反复循环之指令。
因为机台各轴向行程都不一定，所以在所实际操作时可灵活改变程序数值。
以上程序是以 X 轴行程做实例，将行程换算成干涉仪定位的点数如下:
X 轴行程为 630mm,以 25mm 作为量测间距,所以就 600 除以 25 等于 25 点,余下 5mm
M99
返回程序
O0002
子程序名
G91
采用增量方式进给
G0X-25.
负方向移动25毫米，此为螺距
G4X4.
暂停4秒
M99
返回程序
O0003
子程序名
G91
采用增量方式进给
G0X25.
正方向移动25毫米，此为螺距
G4X4.
暂停4秒
M99
返回程序
③注释:程序说明
程序中有关小数点部分，可视情况选择加与不加，请查看参数 3401＃0。
7 记录下生成的螺距误差补偿数值，一一对应输入到 CNC 系统 Pitch error 数
据表里即可，可能存在数值大于 7 的情况，这样就需要修改 3623 号参数。
8 快速进给反向间隙补偿到 1852 号参数里，反向间隙补偿量为 Backlash Value
里值的大小，取整数补入即可
9 XD Laser V6.1 系统自动生成的螺距误差补偿值，如下表 2.1 红色部分数值，
API 激光干涉仪直线轴使用校验操作方法
二、FANUC Oi 系列 CNC 数控系统定位精度误差补偿
2.1 螺距误差及反向间隙补偿参数介绍：
直线轴的数控精度补偿必须设定的参数有：
（1） No.1320 各轴的正向软限位。
（2） No.1321 各轴的负向软限位。
（3） No.1800＃4 切削进给和快速进给是否分别进行反向间隙补偿，0：否、
7 SUNTONG 2015.08
图 2.6 测试轴的线性设置 对于未提及的其它参数可不做选择皆为默认,设置完后逐次保存即可。 5 自动运行采样
逐级保存好设置会弹出对话框设置好文件名单击确定，此时会弹出是否激活 超程，激活以后会跳转到信息采样界面，如图2.7。
图2.7 数据采样设置完毕 此时运行CNC机床，待程序运行到第一个G4X4.暂停4秒时，按下循环暂停机床运 行开始第一点采样；点击如图2.7所示R进行复位，再点击S开始，等待第一点采 样完成，按下循环启动，继续运行CNC，即可完成全过程的自动采样，直到自动 保存时结束，复位CNC机台即可（MEM程序是无限循环下去的）。 2.4 数据分析并进行反向间隙及螺距误差补偿 通过系统提供的数据分析，可以直接进行 FANUC 数控的反向间隙补偿及螺距误
4 SUNTONG 2015.08
扩展会显示出来设备选择，紧接着选择 M-卡，选择 F 输入。F 设定为存储在 CF 卡中的程序的编号，O 设定为导入 CNC 系统中的程序编号设置好后执行导入即可。 不同的系统程序导入的方式会存在一些不同，Oi-mc 与 Oi-md 就存在区别但大同 小异,一般生产线上的干部会很熟练的对加工程式的的导入与传出，在导入程式 的过程中如遇到一些问题可以随时请教，这里就不再详悉作出解释。 2.运行自动采样程式预热 CNC 机台 选择 MEM 自动运行模式，调用程式，运行程式即可，预热过程也是验证程式的 过程，在运行过程中一点要注意运行中的机械坐标，是否与自己编程所想的状态 运行，以免在测试过程中导致激光干涉仪部件的损坏。 3.架设预热激光干涉仪并建立数据通讯协议 1）打卡工具箱，取出激光干涉仪，牢靠固定在机床的一侧； 2）先连接气象站与网线的通讯，对于气象站只需要插好快速接口即可，对于 PC 与机关干涉仪的连接网线，要选择固定的 IP 地址，一般为 IP 为 192，168，0，1； 3）连接电源线，打开电源开关即可； 4）待激光干涉仪光线稳定后,计算机界面会提示路径出错,（如图 2.2）；
图 2.2 干涉仪预热完成 此时即可架设干涉仪镜组，当光线路径满足要求后，即完成了整个准备过程,此 时计算机界面如图 2.3（此设备为三维测量装置）。
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图 2.3 预热完成状态 4. XD Laser V6.1 系统的使用及常用参数介绍 1）XD Laser V6.1 系统的安装 每台激光干涉仪都会带有一个优盘，在优盘里都会有安装程序、使用说明书及次 台设备的检验参数。 拷贝到 PC 中安装应用程序即可。 2) 3D 激光干涉仪的主要参数设置 图 2.3 为工作页面即主屏幕，我们单击 XD 会弹出测量设置对话框如图 2.4
（9） No.3623 各轴螺距误差补偿倍率，范围：0～100。 ①注释：存在不规律
现象，视设备出厂设置倍率为一倍，除去被厂商锁定的情况，下文会针对
常见数设备倍率的选择做出解释。
（10） No.3624 各轴螺距误差补偿点的间距，即螺距，范围：0～99999999.
（11） No.8135＃0 NPE 使用存储型螺距误差补偿，此参数可以屏蔽螺距误差
光干涉预热完成后，激光停止闪烁,PC 页面提示路径错误，此时激光干涉仪预热
完成。
（5）架设干涉仪镜组架。
通过大丸 RM6ຫໍສະໝຸດ Baidu0 立式加工中心实例程式做以下解释。
O0001
主程序名
G28G0X0.
返回X轴参考点
G91
采用增量方式进给
1 SUNTONG 2015.08
G4X1.
暂停1秒
G0X2.0
正方向越程2毫米