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840D系统赔偿功能汇总
数控机床的的几何精度,定位精度一方面遇到机械加工母机的精度限制,另一方面更遇到机床的资料和机械安装工艺的限制,常常不可以达到设计精度要求。而要在以上诸多方面来提升数控机床的几何精度,定位精度需要投入大批的人力物力。在机械很难提升精度的状况下,经过数控电气赔偿可以使数控机床达到设计精度。一、反向缝隙赔偿
机床反向缝隙偏差是指因为机床传动链中机械缝隙的存在,机床执行件在运动过程中,从正向运动变成反向运动时,执行件的运动量与目标值存在的偏差,最后反响为叠加至工件上的加工精度。
机床反向缝隙是机床传动链中各传动单元的缝隙综合,如电机与联轴器的缝隙,齿轮箱中齿轮缝隙,齿轮与齿条缝隙,滚珠丝杠螺母副与机床运动部件贴合面的缝隙等等。
反向缝隙直接影响到数控机床的定位精度和重复定位精度。在半闭环下,由伺服电机编码器作为地址环反响信号。机械缝隙没法由编码器检测到,在机械调整到最正确状态下需要进行反向缝隙赔偿。在全闭环下,直线轴一般采纳光栅尺作为地址环反响信号,旋转轴一般采纳外接编码器或圆光栅作为地址环反响信号。因为是直接检测运动部件的实质位移,理论上讲全闭环下无反向缝隙。但是因为光栅尺或圆光栅自己精度的限制和安装工艺的限制等等,使得全闭环下也拥有“反向缝隙”,这在激光干涉仪下能很明显看出来,一般在左右。
西门子840D数控系统反向缝隙赔偿的方法以下:
测得反向缝隙值后在轴机床数据输入反向差值,单位为mm。
MD32450BACKLASH[0]
MD32450BACKLASH[1]
此中[0]为半闭环,[1]为全闭环。输入后按下Reset键,回参照点后赔偿奏效。可以在诊断→服务显示→轴调整→绝对赔偿值丈量系统中看到赔偿成效。
反向缝隙赔偿可以在较大程度上提升数控机床的定位精度、重复定位精度,但是它的值是固定的,不可以适用于机床的整个行程,这就需要另一种电气赔偿手段,螺距偏差赔偿。二者结合能使数控机床达到较高的定位精度和重复定位精度。
二、螺距偏差赔偿
重型数控机床的传动机构,一般为滚珠丝杠传动或齿轮齿条传动。遇到制造精度的影响丝杠上的螺距和齿条齿轮的齿距都有细小的偏差,对于半闭环数控机床,这将直接影响其定位精度与重复定位精度。而对于全闭环,因为遇到光栅尺自己的精度,光栅尺安装的直线度、挠度的影响也会产生“螺距偏差”。
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西门子840D数控系统螺距偏差赔偿原理以以下图所示:
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$AA_ENC_COMP_STEP

赔偿间隔为

100mm
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$AA_ENC_COMP_MIN

赔偿起点为

100mm
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$AA_ENC_COMP_MAX

赔偿终点为

1200mm
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MD:MM_ENC_COMP_MAX_POINTS赔偿点总数为12
下边以齐二机床厂TK6926型控落地镗的主轴箱Y轴(第2轴)
为例来说明西门子840D数控系统螺距偏差赔偿的操作步骤:
主轴箱Y轴为全闭环,行程5500mm,我们设置赔偿间隔500mm,
初步点为-5500mm,终点为0mm。
(1)设定轴螺距赔偿点数
更正轴参数38000MM_ENC_COMP_MAX_POINTS[1]=20
注意:更正此参数会引使系统在下次上电时重新分配NCK内存,导
致数据扔掉,所以在NCKReset前,应先做好NC数据备份(包含
赔偿数据)。
(2)生成并更正赔偿表
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将NC数据回传后,系统自动生成螺距偏差赔偿文件。在服务→数据管理→NC-奏效-数据→丈量系统偏差赔偿→丈量系统偏差赔偿-轴2。将此文件复制到NC数据保存文件夹中,文件名变成。按下input键打开该文件夹,将激光干涉仪丈量的偏差值写入文件中,并保存。以下表所示:
CHANDATA(1)
$AA_ENC_COMP[1,0,AX2]=
$AA_ENC_COMP[1,1,AX2]=
$AA_ENC_COMP[1,2,AX2]=
$AA_ENC_COMP[1,3,AX2]=
$AA_ENC_COMP[1,4,AX2]=
$AA_ENC_COMP[1,5,AX2]=
$AA_ENC_COMP[1,6,AX2]=
$AA_ENC_COMP[1,7,AX2]=
$AA_ENC_COMP[1,8,AX2]=
$AA_ENC_COMP[1,9,AX2]=
$AA_ENC_COMP[1,10,AX2]=
$AA_ENC_COMP[1,11,AX2]=0
$AA_ENC_COMP[1,12,AX2]=0
$AA_ENC_COMP[1,13,AX2]=0
$AA_ENC_COMP[1,14,AX2]=0
$AA_ENC_COMP[1,15,AX2]=0
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$AA_ENC_COMP[1,16,AX2]=0
$AA_ENC_COMP[1,17,AX2]=0
$AA_ENC_COMP[1,18,AX2]=0
$AA_ENC_COMP[1,19,AX2]=0
$AA_ENC_COMP_STEP[1,AX2]=500
$AA_ENC_COMP_MIN[1,AX2]=-5500
$AA_ENC_COMP_MAX[1,AX2]=0
$AA_ENC_COMP_IS_MODULO[1,AX2]=0
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(3)导入赔偿数据INI文件至系统
先设定参数32700ENC_COMP_ENABLE[1]=0(关闭螺距偏差赔偿使能,否侧数据被保护没法装载)。而后将文件装载至NC系统。(4)赔偿数据奏效
设定32700ENC_COMP_ENABLE[1]=1,NCKReset,轴返回参照点后,新的螺距赔偿值奏效。可以在诊断→服务显示→轴调整→绝对赔偿值丈量系统2中看到赔偿成效。
数控机床螺距偏差赔偿时需要注意问题:
①在全闭环下,进行螺距偏差赔偿前,应将光栅尺钢带校准,光栅
尺盒校直,。假如光栅尺盒未校准,激光干涉仪检测的曲线常常是交织或平行漂移的。
②要充分考虑环境对机床和检测仪器的影响,如温度,风速等。大
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型数控机床常常因为环境的变化精度也随之变化。
三、垂度赔偿(交织赔偿)
在大型数控机床,因为机床自己的结构及其刚性,在重力等自然要素下,机床悬垂轴的平行度,垂直度常常不可以达到机床的设计精度。如数控落地镗床主轴箱滑枕、镗杆与主轴箱垂直挪动的垂直度,大型数控龙门铣床的溜板挪动对工作台面的平行度,大跨度立车垂直刀架挪动对工作台面的平行度。以上偏差固然在机械制造工艺上可以改进但是一般也都很难达到理想状态,特别是对高精度的数控机床。垂度赔偿可以使此种偏差得以修正,并达到机床的设计精度。
西门子840D数控系统垂度赔偿原理与螺距偏差赔偿相似,其赔偿原理和系统变量、设定数据和机床参数以以下图所示:
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系统变形量意义以下:
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$AN_CEC[<t>,<N>]补(偿点为<N>赔偿表号为[<t>])
$AN_CEC_INPUT_AXIS[<t>]基(准轴)
$AN_CEC_OUTPUT_AXIS[<t>]补(偿轴)
$AN_CEC_STEP[<t>]两(插补点之间的距离)
$AN_CEC_MIN[<t>]起(点地址)
$AN_CEC_MAX[<t>]终(点地址)
$AN_CEC_DIRECTION[<t>]补(偿方向)此中:
$AN_CEC_DIRECTION[t]=0:赔偿值在基准轴的两个方向有效。$AN_CEC_DIRECTION[t]=1:赔偿值只在基准轴的正方向有效。$AN_CEC_DIRECTION[t]=:-1赔偿值只在基准轴的负方向有效。
$AN_CEC_IS_MODULO[t]:基准轴的赔偿带模功能。
$AN_CEC_MULT_BY_TABLE[t]:基准轴的赔偿表的相乘表。设定数据意义以下:
SD41300$SN_CEC_TABLE_ENABLE[<t>]垂度赔偿赋值表有效。
SD41310$SN_CEC_TABLE_WEIGHT[<t>]垂度赔偿赋值表加权因子。
机床参数意义以下:
MD18342$MN_MM_CEC_MAX_POINTS[<t>]:赔偿表的最大赔偿点数。
MD32710$MA_CEC_ENABLE:激活赔偿表。
MD32720$MA_CEC_MAX_SUM:垂度赔偿赔偿值总和的极限值。
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下边以齐二机床厂TK6920型控落地镗的镗杆Z轴(第3轴)和
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主轴箱Y轴(第2轴)为例来说明西门子840D数控系统垂度偏差赔偿的操作步骤:
此中Z轴为基准轴,Y轴为赔偿轴。Z轴行程1200mm我们设置赔偿间隔为30mm,赔偿起点为-1200mm,终点为0mm,需要设置总赔偿点数为41个点。
1)设定垂度赔偿的赔偿点数
更正机床参数MD18342$MN_MM_CEC_MAX_POINTS[0]=41
注意:更正此参数会引使系统在下次上电时重新分配NCK内存,以致数据扔掉,所以在NCKReset前,应先做好NC数据备份(包含赔偿数据)。
2)生成并更正赔偿表
将NC数据回传后,系统自动生成垂度偏差赔偿文件。在服务→数据管理→NC-奏效-数据→垂度/斜度的赔偿。将此文件复制到
NC数据保存文件夹中,文件名变成。按下input键打开该文件夹,将
所测得的偏差值写入文件中,并保存。以下表所示:
CHANDATA(1)
$AN_CEC[0,0]=
$AN_CEC[0,1]=
$AN_CEC[0,2]=
$AN_CEC[0,3]=
$AN_CEC[0,4]=
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$AN_CEC[0,5]=
$AN_CEC[0,6]=
$AN_CEC[0,7]=
$AN_CEC[0,8]=
$AN_CEC[0,9]=
$AN_CEC[0,10]=
$AN_CEC[0,11]=
$AN_CEC[0,12]=
$AN_CEC[0,13]=
$AN_CEC[0,14]=
$AN_CEC[0,15]=
$AN_CEC[0,16]=
$AN_CEC[0,17]=
$AN_CEC[0,18]=
$AN_CEC[0,19]=
$AN_CEC[0,20]=
$AN_CEC[0,21]=
$AN_CEC[0,22]=
$AN_CEC[0,23]=
$AN_CEC[0,24]=0
$AN_CEC[0,25]=0
$AN_CEC[0,26]=0
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$AN_CEC[0,27]=0
$AN_CEC[0,28]=0
$AN_CEC[0,29]=0
$AN_CEC[0,30]=0
$AN_CEC[0,31]=0
$AN_CEC[0,32]=0
$AN_CEC[0,33]=0
$AN_CEC[0,34]=0
$AN_CEC[0,35]=0
$AN_CEC[0,36]=0
$AN_CEC[0,37]=0
$AN_CEC[0,38]=0
$AN_CEC[0,39]=0
$AN_CEC_INPUT_AXIS[0]=(AX3)
$AN_CEC_OUTPUT_AXIS[0]=(AX2)
$AN_CEC_STEP[0]=30
$AN_CEC_MIN[0]=-1200
$AN_CEC_MAX[0]=0
$AN_CEC_DIRECTION[0]=0
$AN_CEC_MULT_BY_TABLE[0]=0
$AN_CEC_IS_MODULO[0]=0
M17
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