使用FANUC雙向螺補功能提高機床定位精度

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

關鍵詞：雙向螺補；定位精度；數控機床；補償效果；加工零件 文獻標識碼：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

隨著數控機床的廣泛應用，對零件加工精度的要求也越來越高，數控機床的定位精度也有了更高的要求。為了降低機械結構中的摩擦間隙以及裝配誤差對于機床定位精度的影響，機床廠商會使用螺距誤差補償功能來提升機床精度和性能。

常用的存儲型螺距誤差補償功能在坐標軸的整個行程內采用單一的反向間隙，結合正向螺距誤差補償來提高坐標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確的補償。為了進一步提高機床的定位精度，我們可以通過使用雙向螺距誤差補償功能，區別化設定正方向移動時和負方向移動時的螺距誤差補償量，進行不同方向的螺距誤差補償。此外，在移動反轉時，根據螺距誤差補償數據自動計算補償量，進行與反向間隙補償一樣的移動方向反轉時的補償，可以進一步減小正方向和負方向的路徑差。雙向螺距誤差補償是選項功能，需要單獨選購此功能。需要注意的是，對于進行斜度補償的軸，無法同時使用本功能。

1 螺距誤差補償數據

補償點數為0～1023、3000～4023，這些數據也可使用于正方向或負方向的任一方的數據。但是，無法進行使某個軸的補償數據組成為從1023橫跨3000這樣的設定。各軸的補償點的指定，可通過夾著參考點的補償點編號指定正、負來進行。機械的行程超過正、負所指定的范圍時，有關超出的范圍，不進行螺距誤差補償（補償量全都成為0）。

2 參數設置舉例

本例中對一臺臥式加工中心的Z軸進行測量，Z軸為直線軸，行程為0～1100MM，以機床零點為測量起點，反復測量三次取平均值。測量前將參數1851和1852都設為0，確保數據采集時反向間隙為0。

負方向螺距誤差數據，務必進行由與正方向螺距誤差數據所設定點數相同點數量的設定。

負方向螺距誤差數據，也始終設定自負方向側看到的增量值。

本例中，手動參考點返回的方向，設定為正方向。因此，在參數（No.3627）中設定沿負方向移動時的參考點處的螺距誤差補償量（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償和雙向螺距誤差補償兩種環境下使用雷尼紹激光干涉儀測試Z軸定位精度，得到以下結果：

對比兩種狀態下的分析數據得出結論：使用雙向螺距誤差補償功能時，比使用單向螺距誤差補償提高反向定位精度2μm左右。

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

參考文獻

[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參數說明書B-64310CM/03[S].2012.

作者簡介：苗松（1982-），男，沈陽機床股份有限公司工程師，電氣設計員，研究方向：數控機床的設計與調試。

（責任編輯：黃銀芳）