使用FANUC雙向螺補(bǔ)功能提高機(jī)床定位精度

摘要：文章通過實例介紹使用FANUC雙向螺距誤差補(bǔ)償功能對臥式加工中心分別進(jìn)行單向和雙向螺距補(bǔ)償，然后對補(bǔ)償效果進(jìn)行比較分析，得出結(jié)論通過使用雙向螺距誤差補(bǔ)償可以有效地提高數(shù)控機(jī)床的定位精度，從而保證加工零件的位置精度要求。

關(guān)鍵詞：雙向螺補(bǔ)；定位精度；數(shù)控機(jī)床；補(bǔ)償效果；加工零件 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

中圖分類號：TP206 文章編號：1009-2374（2017）04-0025-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2017.04.013

隨著數(shù)控機(jī)床的廣泛應(yīng)用，對零件加工精度的要求也越來越高，數(shù)控機(jī)床的定位精度也有了更高的要求。為了降低機(jī)械結(jié)構(gòu)中的摩擦間隙以及裝配誤差對于機(jī)床定位精度的影響，機(jī)床廠商會使用螺距誤差補(bǔ)償功能來提升機(jī)床精度和性能。

常用的存儲型螺距誤差補(bǔ)償功能在坐標(biāo)軸的整個行程內(nèi)采用單一的反向間隙，結(jié)合正向螺距誤差補(bǔ)償來提高坐標(biāo)軸在正反兩個方向上的定位精度。實際上由于制造、安裝以及彈性變形等原因絲杠螺母副在整個行程上的反向間隙處處不等，反向定位精度無法得到準(zhǔn)確的補(bǔ)償。為了進(jìn)一步提高機(jī)床的定位精度，我們可以通過使用雙向螺距誤差補(bǔ)償功能，區(qū)別化設(shè)定正方向移動時和負(fù)方向移動時的螺距誤差補(bǔ)償量，進(jìn)行不同方向的螺距誤差補(bǔ)償。此外，在移動反轉(zhuǎn)時，根據(jù)螺距誤差補(bǔ)償數(shù)據(jù)自動計算補(bǔ)償量，進(jìn)行與反向間隙補(bǔ)償一樣的移動方向反轉(zhuǎn)時的補(bǔ)償，可以進(jìn)一步減小正方向和負(fù)方向的路徑差。雙向螺距誤差補(bǔ)償是選項功能，需要單獨(dú)選購此功能。需要注意的是，對于進(jìn)行斜度補(bǔ)償?shù)妮S，無法同時使用本功能。

1 螺距誤差補(bǔ)償數(shù)據(jù)

補(bǔ)償點數(shù)為0～1023、3000～4023，這些數(shù)據(jù)也可使用于正方向或負(fù)方向的任一方的數(shù)據(jù)。但是，無法進(jìn)行使某個軸的補(bǔ)償數(shù)據(jù)組成為從1023橫跨3000這樣的設(shè)定。各軸的補(bǔ)償點的指定，可通過夾著參考點的補(bǔ)償點編號指定正、負(fù)來進(jìn)行。機(jī)械的行程超過正、負(fù)所指定的范圍時，有關(guān)超出的范圍，不進(jìn)行螺距誤差補(bǔ)償（補(bǔ)償量全都成為0）。

2 參數(shù)設(shè)置舉例

本例中對一臺臥式加工中心的Z軸進(jìn)行測量，Z軸為直線軸，行程為0～1100MM，以機(jī)床零點為測量起點，反復(fù)測量三次取平均值。測量前將參數(shù)1851和1852都設(shè)為0，確保數(shù)據(jù)采集時反向間隙為0。

負(fù)方向螺距誤差數(shù)據(jù)，務(wù)必進(jìn)行由與正方向螺距誤差數(shù)據(jù)所設(shè)定點數(shù)相同點數(shù)量的設(shè)定。

負(fù)方向螺距誤差數(shù)據(jù)，也始終設(shè)定自負(fù)方向側(cè)看到的增量值。

本例中，手動參考點返回的方向，設(shè)定為正方向。因此，在參數(shù)（No.3627）中設(shè)定沿負(fù)方向移動時的參考點處的螺距誤差補(bǔ)償量（絕對值）0。

3 功能效果說明

對同一臺臥式加工中心測試在單向螺距誤差補(bǔ)償和雙向螺距誤差補(bǔ)償兩種環(huán)境下使用雷尼紹激光干涉儀測試Z軸定位精度，得到以下結(jié)果：

對比兩種狀態(tài)下的分析數(shù)據(jù)得出結(jié)論：使用雙向螺距誤差補(bǔ)償功能時，比使用單向螺距誤差補(bǔ)償提高反向定位精度2μm左右。

實踐證明，通過對數(shù)控銑床進(jìn)行雙向螺距誤差補(bǔ)償可以有效地提高機(jī)床的定位精度和重復(fù)定位精度，從而保證加工零件的位置度要求。數(shù)控設(shè)備在長期使用或者中途經(jīng)過搬遷移動后應(yīng)該及時進(jìn)行定位精度檢測，確保其定位精度保持在允許范圍之內(nèi)，從而保證其所加工零件滿足精度要求。

參考文獻(xiàn)

[1] FANUC Series 0i-MODEL D連接說明書（功能篇）B-64303CM-1/01[S].2008.

[2] FANUC Series 0i-MODEL D參數(shù)說明書B-64310CM/03[S].2012.

作者簡介：苗松（1982-），男，沈陽機(jī)床股份有限公司工程師，電氣設(shè)計員，研究方向：數(shù)控機(jī)床的設(shè)計與調(diào)試。

（責(zé)任編輯：黃銀芳）