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数控机床的直线轴精度表现在轴进给上主要由三项精度:反向间隙、***精度和重复***精度,其中反向间隙、重复***精度可以通过机械装置的调整来实现,而***精度在很大程度上取决于直线轴传动链中滚珠丝杠的螺距制造精度。在数控车床生产制造及加工应用中,在调整好机床反向间隙、重复***精度后,要减小***误差,用数控系统的螺距误差螺距补偿功能是***节约成本且直接有效的方法。
FANUCOTDⅡ数控系统已广泛应用在数控机床上,其螺距误差补偿功能有一定的典型性。螺距补偿原理是将机械参考点返回后的位置作为螺距补偿原点,CNC系统以设定在螺距误差补偿参数中的螺距补偿量和CNC移动指令,综合控制伺服轴的移动量,补偿丝杠的螺距误差。
1 螺距误差补偿前的准备工作
回参考点后,编程控制需要螺距误差补偿的轴,从参考点或机床机械位置某一点间歇移动若干个等距检测点,用激光干涉仪等检测计量仪器检测出各点的***误差。检测点数量可根据机床的工作长度自设。
2 设定螺距误差补偿参数
(1) 打开参数开关
在MDI方式下设置参数PWE=1,系统出现1000报警,同时按CAN和RESET键清除报警。
(2) 参考点的螺距误差补偿点号码参数X轴参数No.1000Z轴参数No.2000
(3) 螺距误差补偿倍率参数
参数No.0011的PML1,PML2.
设定的螺距补偿值,乘上该倍率,即为输出值.
(4) 螺距误差补偿点间隔
X轴参数No.756Z轴参数No.757
螺距误差补偿点为等间隔,设定范围从0到999999999。
一般设定单位是0.001毫米。
(5) 螺距补偿点数目
各轴从0到127共128个螺距补偿点
(6) 螺距补偿量及螺距补偿点的号
X轴参数No.(1001+螺距补偿点号)
Z轴参数No.(2001+螺距补偿点号)
每个螺距补偿点螺距补偿量的范围为(-7)～(+7)乘以螺距补偿倍率。
负侧***远补偿点的号=原点补偿点-(负侧的机床长/补偿点间隔)+1
正侧***远补偿点的号=原点补偿点+(正侧的机床长/补偿点间隔)
3 设定好螺距补偿参数后,在MDI方式下,设置参数PWE=0,关闭参数写状态。机床断电后重新启动,回参考点,螺距补偿生效。再检测***精度,没达到要求的补偿点可反复修改补偿量,直至达到要求。
数控车床的参考点一般设在机械正限位不到处,参考点与正限位之间的范围在加工工件时很少用到,下面以一台数控车床的Z轴丝杠精度检测结果,阐述螺距误差补偿如何应用。
编程后运行,检测Z轴移动点,每点来回检测***精度5次。
得到相邻两点间所需螺距误差补偿量
得到相邻两点间所需螺距误差补偿量
设定参数
(1) 置参数开关写状态PWE=1,解除1000报警。
(2) 设定螺距误差补偿原点号码为20。在参数No.2000中输入20。
(3) 设定螺距误差补偿倍率为1。置参数No.0011中PML1=0,PML2=0。
(4) 设定螺补间隔为50mm。在参数No.757中输入50000。
(5) 设定螺距误差补偿正负侧***远补偿点的号:负侧***远补偿点的号=20-400/50+1=13正侧***远补偿点的号=20+100/50=22
(6) 按下表输入补偿量
输入补偿量
(7) 置参数开关写状态PWE=0,关机后重新启动,机床Z轴回参考点后螺距误差补偿参数生效。
FANUCOTDⅡ数控系统螺距误差补偿也可应用在数控机床的旋转轴上。在旋转轴中,螺补间隔按1转移动量(通常360o)的整除数设定,1转螺补量之和设定为0,每转同一位置补偿量设为相同值。
通过对螺距误差补偿的熟练掌握,可以处理许多数控机床的加工难题。如加工螺纹的螺距积累误差,就可以用到螺距误差补偿的方法解决。但在实际生产中,螺距误差补偿不易掌握,只有多用、多总结经验,才能应用自如。
绝大多数的10年以上的旧数控机床，故障率高，一旦机床控制系统出现故障，由于数控系统已近于被淘汰，选购配件非常困难，从而使得这些设备不能发挥应有的作用。对于这类设备，只要找出主要的技术难点，解决关键技术问题，实施数控系统升级改造，就能以***小的***盘活***大的存量资产，从而取得***大的经济效益。
二、Fanuc α系列伺服装置简介
Fanuc公司于2000年前后，先后推出了α/β系列和αi/βi系列伺服装置，CNC至伺服采用总线结构连接，即FSSB（Fanuc Serial Servo Bus-FANUC串行伺服总线），反馈装置采用高分辨率编码器，电子倍频后分辨率可达100万脉冲/转。各伺服轴通过FSSB总线，实现总线控制结构。
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