使用FANUC双向螺补功能提高机床定位精度

摘要：文章通过实例介绍使用FANUC双向螺距误差补偿功能对卧式加工中心分别进行单向和双向螺距补偿，然后对补偿效果进行比较分析，得出结论通过使用双向螺距误差补偿可以有效地提高数控机床的定位精度，从而保证加工零件的位置精度要求。

关键词：双向螺补；定位精度；数控机床；补偿效果；加工零件 文献标识码：A

中图分类号：TP206 文章编号：1009-2374（2017）04-0025-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2017.04.013

随着数控机床的广泛应用，对零件加工精度的要求也越来越高，数控机床的定位精度也有了更高的要求。为了降低机械结构中的摩擦间隙以及装配误差对于机床定位精度的影响，机床厂商会使用螺距误差补偿功能来提升机床精度和性能。

常用的存储型螺距误差补偿功能在坐标轴的整个行程内采用单一的反向间隙，结合正向螺距误差补偿来提高坐标轴在正反两个方向上的定位精度。实际上由于制造、安装以及弹性变形等原因丝杠螺母副在整个行程上的反向间隙处处不等，反向定位精度无法得到准确的补偿。为了进一步提高机床的定位精度，我们可以通过使用双向螺距误差补偿功能，区别化设定正方向移动时和负方向移动时的螺距误差补偿量，进行不同方向的螺距误差补偿。此外，在移动反转时，根据螺距误差补偿数据自动计算补偿量，进行与反向间隙补偿一样的移动方向反转时的补偿，可以进一步减小正方向和负方向的路径差。双向螺距误差补偿是选项功能，需要单独选购此功能。需要注意的是，对于进行斜度补偿的轴，无法同时使用本功能。

1 螺距误差补偿数据

补偿点数为0～1023、3000～4023，这些数据也可使用于正方向或负方向的任一方的数据。但是，无法进行使某个轴的补偿数据组成为从1023横跨3000这样的设定。各轴的补偿点的指定，可通过夹着参考点的补偿点编号指定正、负来进行。机械的行程超过正、负所指定的范围时，有关超出的范围，不进行螺距误差补偿（补偿量全都成为0）。

2 参数设置举例

本例中对一台卧式加工中心的Z轴进行测量，Z轴为直线轴，行程为0～1100MM，以机床零点为测量起点，反复测量三次取平均值。测量前将参数1851和1852都设为0，确保数据采集时反向间隙为0。

负方向螺距误差数据，务必进行由与正方向螺距误差数据所设定点数相同点数量的设定。

负方向螺距误差数据，也始终设定自负方向侧看到的增量值。

本例中，手动参考点返回的方向，设定为正方向。因此，在参数（No.3627）中设定沿负方向移动时的参考点处的螺距误差补偿量（绝对值）0。

3 功能效果说明

对同一台卧式加工中心测试在单向螺距误差补偿和双向螺距误差补偿两种环境下使用雷尼绍激光干涉仪测试Z轴定位精度，得到以下结果：

对比两种状态下的分析数据得出结论：使用双向螺距误差补偿功能时，比使用单向螺距误差补偿提高反向定位精度2μm左右。

实践证明，通过对数控铣床进行双向螺距误差补偿可以有效地提高机床的定位精度和重复定位精度，从而保证加工零件的位置度要求。数控设备在长期使用或者中途經过搬迁移动后应该及时进行定位精度检测，确保其定位精度保持在允许范围之内，从而保证其所加工零件满足精度要求。

参考文献

[1] FANUC Series 0i-MODEL D连接说明书（功能篇）B-64303CM-1/01[S].2008.

[2] FANUC Series 0i-MODEL D参数说明书B-64310CM/03[S].2012.

作者简介：苗松（1982-），男，沈阳机床股份有限公司工程师，电气设计员，研究方向：数控机床的设计与调试。

（责任编辑：黄银芳）