FANUC系统数控精度补偿方法

　　(1)测量

　　数控精度标准有3个基本的概念和指标，即定位精度、重复定位精度和反向间隙。从参考点开始向各点逐点快速移动可以检测出定位精度。运行到负向最末点，调头返回逐点移动可以检测出反向间隙。不间断反复检测5次可检测出比较准确的重复定位精度。如图2所示，X轴实测定位精度±3μm ，重复定位精度1μm，反向间隙3μm。

图2未经补偿的测量图

　　得出第一次测量的图形和数据后，第一项工作是反向间隙补偿，从图2中可以看出，往返2条线之间的最大间隙是3μm，最小间隙是1μm ，综合定位精度等因素考虑，快速移动时取中间值2μm补偿，分别设置No．1851#=3和No．1852#=2。补偿后结果如图3所示，X轴实测反向间隙为1μm。

图3经反向间隙补偿后的测量图

　　(3)螺距误差补偿

　　补偿完反向间隙后，接下来就是螺距误差补偿，根据测量结果得出一组测量数据，如表2所示。

　　表2中的数据表示误差大小，单位为岬。根据测量数据，将补偿数据填入补偿表(表3)即可，测量数据反映的是实测误差值，所以补偿数据为测量数据取负，通常将每点补偿数据分散填入每个测量点的多个补偿点中，例如，-800．000点测量数据为1，补偿数据就应该为-1，根据No．3624#=20 000有的设置，每间隔20.000有一个补偿点，应该补偿4个点，-800.000为负向最远端，所以应该根据No．3621#=61的设置，从0061开始补偿，0061=0、0062=-1、0063=0、0064=0，4个点补偿和为-1，正好是测量点-800.000的补偿数据。

图4经反向间隙补偿和螺距误差补偿后的测量图

　　经过数控精度补偿过后，X轴实测10点的定位精度±1.5μm ，重复定位精度1炉，反向间隙1μm 。

3 旋转轴的补偿

　　旋转轴的补偿与直线轴的测量、补偿方法基本相同，只是数据单位不同，进行旋转轴的螺距误差补偿时，还需要对No．1852#回转轴螺距误差补偿的每转移动量进行设置。具体内容请参见FANUC资料B-64120《Oi参数说明书》或B-64113(oi连接说明书(功能)》。

4 双向螺距误差的补偿

　　对于一些高端系统，FANUC还提供双向螺距误差补偿功能，此功能是在机床正、反移动的2个方向上分别设定补偿量，从而在正、反向移动时分别进行补偿，提高了补偿精度。此外，当行程移动反向时，补偿量可根据补偿数据自动计算，与通常的存储型螺距误差补偿方法一样进行补偿。双向螺距误差补偿可减小机床正、反移动的位置误差。具体内容请参见FANUC资料B-64120(oi参数说明书》或B-64113(0i连接说明书(功能)》。

5 通常影响数控机床精度的因素

　　(1)参数

　　FANUC系统关于精度的参数有很多，主要分为位置精度和轮廓精度，数控补偿也主要是对位置精度进行调整，其中位置增益、负载惯量最为重要，其次加减速的定义、到位宽度及一些伺服参数都对精度有一定的影响。

　　(2)机械精度

　　机械装配精度对机床精度的影响最大，导轨之间的平行度、导轨和丝杠间的平行度、丝杠精度等都直接影响机床的精度，机械精度是保证机床精度的基础。

图5机械装配精度差导致的机床精度误差

　　(3)温差

　　丝杠等传动部件存在热伸缩性，在温度差异很大的情况下，机床精度会出现不稳定的情况。

　　(4)其它情况

　　导轨防护罩安装不合理，丝杠预紧不当等也会影响机床精度。如图6、7所示。

图6导轨防护罩两端受挤压导致两端精度差 

图7丝杠欲紧不当导致线段飘移

6 总结

　　数控系统精度补偿功能是一种非常有效的系统功能，可以提高机床精度，同时可以通过机床数控精度的检测，反映出机械装配的情况。在机械装配合理的情况下，通过数控系统的补偿功能，可以借助电气参数进行一定的补偿，如果这两项精度的实测数据超出一定的范围，就需要重新安装调整机械部分。重复定位精度受机械丝杠精度等级和机械装配好坏的影响，不能通过电气改善，重复定位精度如果在检测的时候超标，就必须重新安装调整机械部分。所以数控精度补偿只是个辅助功能，只有提高机床设计和装配的合理性，才是提高机床精度的必要方法。