CNC | 什么是空间误差补偿?

2021年12月02日

　　空间误差补偿功能用于补偿由直线轴和旋转轴引起的机床的三维误差。使用测量设备测量直线轴和旋转轴移动后的空间误差，将测量结果的误差数据文件输入至NC后，NC根据误差数据文件计算补偿量，并将计算的直线轴和旋转轴的补偿量输入驱动器后进行补偿。通过本功能可以减轻机械误差导致的加工精度下降，实现高精度加工。

　　本功能为选项功能，未开通选项功能时，不执行误差补偿。本功能在3直线轴为右手直角坐标系的机械中有效。

　　本能功为M800选项功能，可以对直线轴和旋转轴移动引起的误差进行补偿，这里仅介绍直线轴的空间误差补偿应用。

　　01 直线轴引起的误差成分

　　随直线轴移动，1个直线轴有3个方向的平面误差(图1的EXX,EYX,EZX)，有3个方向的姿势误差(图1的EAX,EBX,ECX)，共计6个自由度的误差。

图1 六个自由度成分(以X轴为例)

　　X/Y/Z轴各轴倾斜6个成分与工作台、主轴的机械坐标系偏置(图2 XOY,YOY,ZOZ)的3个误差，共计27个误差。在本功能中，可以补偿这27个误差成分引起的精度误差。考虑误差时的坐标系方向服从机械的机械坐标系。

图2 直线轴引起的27个误差

　　02 测量结果输入

　　使用测量设备(如激光干涉仪)测量的误差结果以文本形式，按照一定格式(如图3)输出，并输入NC系统(图4)。

图3 补偿数据的格式(包含了直线轴存在的27种误差)

图4 直线轴引起的误差的测量结果的输入方法

　　03 直线轴移动引起的误差补偿如下

　　04 与其他机械误差补偿的关系

　　空间误差补偿功能可与现有的机械误差补偿功能共同使用，是包含部分现有补偿功能的功能。与本功能相关的机械误差补偿功能有滚珠丝杆热膨胀补偿功能、背隙补偿功能、位置依存渐增型背隙补偿功能、记忆式螺距误差补偿功能、记忆式相对位置误差补偿功能、双向螺距误差补偿功能、旋转中心误差补偿功能等。它们的关系如下(图5)。