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丝杆背隙测量

丝杆(丝杠)反向间隙又称丝杠背隙、丝杠间隙、丝杠失动量
在数控机床的进给传动链中.齿轮传动、滚珠丝杠:螺母副等均存在反向间隙,这种厦向间隙的存在会造成机床丁作台反向运动时,伺服电动机空转而工作台实际不运动。对于采用半闭环伺服系统的数控机球.反向问隙的存在会影响到机床的定位精度和重复定位精度,从而影响到产品的加工精度 这就需要数挫系统提供反向间隙补偿功能,以便在加工过程中自动补偿一些有规律的误差,提高加工 零件的精度。并且随着数控机床使用时删的增长,反向间隙还会因磨损造成的运动副间隙的增大而逐渐增加,因此需定期对数控机床各坐标轴的反向问隙进行测定和补偿。
1.反向间隙补偿过程
在数控系统无补偿的条件下,于机床测量行程范围内,在靠近行程的中点及两端的三个位置上分别进行多次测量,用千分表或百分表测量m各日标点位置P的平均反向间隙B.以所得平均值中的最大值为反向隙值B,并输人到数控系统反向间隙补偿参数中。
 CNC系统在控制坐标轴反向运动时,自动先让该标轴反向运动 ,然后再按指令进行运动.即数控系统会控制伺服电动机多走一段距离,这段距离等等于反向间隙值B.从而补偿反向间隙。
需要指出的是这种方法只适合于半闭环数控系统.对于全闭环数控系统则不能采取以上补偿办法

2.反向间隙补偿方法
可使用激光干涉仪和百分表/千分表
百分表/千分表方法:
用手脉发生器移动相关轴,(将手脉倍率定为1×100的挡位,即每变化一步,电机进给0.1mm),配合百分表观察相关轴的运动情况。在单向运动精度保持正常后作为起始点的正向运动,手脉每变化一步,机床该轴运动的实际距离d=d1=d2=d3…=0.1mm,说明电机运行良好,定位精度良好。而返回机床实际运动位移的变化上,可以分为四个阶段:①机床运动距离d1>d=0.1mm(斜率大于1);②表现出为d=0.1mm>d2>d3(斜率小于1);③机床机构实际未移动,表现出最标准的反向间隙;④机床运动距离与手脉给定值相等(斜率等于1),恢复到机床的正常运动。

注:
在不同的速度下测得的反向间隙不同,一般低速的反向间隙值要比高速的反向间隙值大,特别是在机床轴负荷较大,运动阻力较大时。
所以有的数控系统就提供了高速G00和低速G01两个补偿值。
参考文献:
数控机床位置精度的测试与补偿

丝杆间隙和相关故障


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