FANUC系统数控精度补偿方法

　　目前所使用的机床，大多数都是伺服电机连接丝杠通过丝母进行传动的。由于加工条件的限制，所有的丝杠都存在误差，所以当电机按照系统指令转动足够圈数后，反映到移动轴上的位置总会出现误差。丝杠精度越差，行程越长，累计误差也就越大。另外，丝杠安装误差及导轨制造误差也会影响移动轴的定位精度，这样加工出来的工件很难满足公差要求。

　　通过利用数控系统的补偿功能可以提升机床精度和性能。笔者重点阐述了FANUC系统的反向间隙补偿和螺距误差补偿功能的使用，因为这两项补偿是最常用也是效果最明显的。

1 轴的分类

　　数控机床轴的类型分为直线轴和旋转轴两种，直线轴通过电机旋转带动丝杠、齿轮或是直线电机直接驱动，从而实现直线的进给，计量单位为长度单位。当输入单位采用Is—B标准时，参数中最小单位为1μm 。

　　旋转轴通过电机带动蜗轮、蜗杆或是内装式电机直接驱动，使轴实现360°旋转进给，计量单位为角度单位。当输入单位采用IS-B标准时，参数中最小单位为3.6s。

2 直线轴的补偿

　　2.1参数设定

　　直线轴的数控精度补偿必须设定的参数有：

　　(1)No．1800#4切削进给和快速移动是否分别进行反向间隙补偿，0：否，1：是。
　　(2)No．1851#各轴的反向间隙补偿量，单位：μm。
　　(3)No．1852#各轴快速移动时的反向间隙补偿量，单位：μm。

　　根据进给速度的变化，在快速移动或切削进给时用不同的反向间隙值可实现较高精度的加工。此参数设定为1时，需要对参数No．1851#和No．1852#分别进行补偿，若切削进给时测量的反向间隙为A，快速移动时测量的反向间隙为曰，根据进给率的变化和移动方向的变化，反向间隙的补偿值如表1所示。

图1切削进给和快速移动时的反向间隙比较

　　(4)No．3620#各轴参考点的螺距误差补偿号码，范围：0-1023。
　　(5)No．3621#各轴负方向最远端的螺距误差补偿点号码，范围：0-1023。
　　(6)No．3622#各轴正方向最远端的螺距误差补偿点号码，范围：0-1023。
　　(7)No．3623#各轴螺距误差补偿倍率，范围：0-100。
　　(8)No．3624#各轴的螺距误差补偿点的间距，范围：0-99 999 999。

　　2.2补偿前的准备工作
　　(1)参数检查

　　①No．1825#位置环增益

　　βi系列电机设定范围3000-5000，一般情况下设定3000。

　　αi系列电机设定范围3 000-7 000。一般情况下设定5000。

　　需要特别注意的是，插补轴的位置环增益必须设定相同值，否则插补轨迹。

　　②No．1851#、No．1852#及螺距误差补偿值清零。

　　(2)机械检查

　　①检查机床是否振动，在JOG方式、手脉方式下以各种倍率移动机床各轴，检查是否在某种速度下存在振动。
　　②检查导轨防护罩是否有明显划痕及运行时是否发出响声。
　　③观测电机负载电流是否稳定，运行中变化不能超出30％。
　　④机床快速连续运行30rain，使机床基本达到正常使用状态的热平衡。

　　2.3设定补偿参数和程序
　　(1)设定参数

　　在补偿之前需要先确定各轴的行程和方向，确定了行程和方向后有效补偿距离也就随之确定，通常补偿的原点为各轴的参考点，补偿的方向非正即负。根据有效补偿距离确定激光干涉仪的测量点数、补偿点数和补偿点间距，再将确定的值分别设定在参数No．3620#、No．3621#、No．3622#、No．3624#中。确认以上参数后输入检测程序，以x轴为例进行参数设定。

　　假设机床的x轴行程为+10.000~-810.000，补偿的原点为X轴的参考点，X轴的有效补偿距离就是0~-800.000，如果测量10个点，每点的距离为80．000，每间隔20．000补偿1点，共补偿40个点。

　　No．3620#=100此参数在0-1023之间根据需要设定
　　No．3621#=61 负向最远端
　　No．3622#=101 正向最远端
　　No．3624#=20 000补偿间隔20.000

　　(2)编写程序

　　以上述设定为例，检测程序包括主程序00001、子程序00002和00003 3个部分(程序号可随意设定)。x轴补偿范围0一一800．000，补偿40点，每点间距20.000时，程序如下：