FANUC0系统维修知识讲座——第9讲 丝杠螺矩误差补偿的基本原理和补偿方法

一、丝杠螺距误差补偿的基本原理 在半闭环位置控制系统中,从位置编码器或旋转变压器等位置测量器件返回到数控系统中的轴运动位置信号仅仅反映了丝杠的转动位置,而丝杠本身的螺距误差和反向间隙必然会影响工作台的定位精度,所以对丝杠的螺距误差进行正确的补偿在半闭环系统中是十分重要的。 图1描述了丝杠螺距误差补偿的基本原理。     

数控机床圆运动误差检测与分析

对数控机床的圆运动进行检测,分析了数控机床的各单项误差所引起的典型圆运动误差轨迹,并与实验进行对比.单项误差包括滚珠丝杠与螺母之间的间隙、滚珠丝杠的螺距误差以及控制系统的伺服响应滞后等.     

数控铣床定位精度检测与分析

数控铣削技术加工的产品有结构精度高、表面质量好等优点,所以数控铣床的定位精度在现代企业竞争中发挥着核心作用。定位误差主要包括反向间隙误差,螺距误差,重复定位精度。文中利用LaserXL-30激光干涉仪对MVC850B数控铣床X、Y轴的定位误差进行检测,并采用Origin软件对测量数据进行处理,分析误差产生的规律。通过对三类误差的深入分析,得到其各自的主要影响因素。反向间隙误差主要由丝杆螺母的间隙引起;螺距误差主要由丝杆螺距误差的累积以及导轨直线度误差造成;重复定位精度主要与机床的振动等有关。此次分析为减小定位误差提供依据。     

精密絲杠车床校正尺的修理工艺

加工精密丝杠的车床均设有丝杠螺距校正机构。在机床制造与使用磨损以及大修时,都应通过溜板的运动精度,对传动丝杠的螺距精度,进行静态或动态的精密测量。依所测螺距误差大小确定校正尺工作面的高低。用多铣少锉或磨的方法,重新修出尺面的形态,以保证丝杠的加工精度。一、传动丝杠螺距校正机构工作原理不同型号的精密丝杠车床,其螺距校正机构原理并无差异,都是在溜板运动中,使螺母再作附加转动来校正螺距误差。但结构则有不同,有的采用杠杆机构较正,有的采用齿轮传动机构校正。图1是一个通过齿轮传动的螺距校正机构。它的校正原理是轴齿轮被支承在溜板体上,杠杆与轴齿轮联接在一起,可以绕轴齿轮的中心线转动。与轴齿轮相啮合的扇形齿轮     

三维空间定位精度定义与测量

20年前，大型机床的主要定位精度为丝杠的螺距误差及热膨胀误差，但直至今日上述的大部份误差已藉由线性编码器来减少与补偿，因此机床的误差转而变成以垂直度误差与直线度误差为主要原因，然而为了达到三维空间定位精度，垂直度误差与直线度误差的测量与补偿则变得更为重要。     

精密丝杠车床丝杠螺距送刀误差的测量和校正

螺距送刀精度是精密丝杠车床最重要的质量指标。如何保证这项精度,也是精密丝杠车床制造的关键和最复杂的问题。现将我厂所摸索到的一些经验介绍如下。一、校正装置和它的作用图1是精密丝杠车床的传动系统和螺距送刀误差的校正装置简图。工件主轴2的旋转运动由皮带盘1传来,通过交换齿轮3带动丝杠4旋转,再通过螺母5使刀架溜板6沿床身纵向导轨移动。此时,螺母上的杠杆7压在校正板8上,由于校正板的工作面已事先     

中小型座标镗床夹紧机构的设计

座标镗床移动部件(工作台、拖板)的夹紧机构,对座标定位精度和工作精度稳定性的影响很大。就中、小型座标镗床而言,精度标准规定:夹紧变动量允差1微米,这就占Ⅰ级精度机床定位精度的33～50%,占Ⅱ级精度机床定位精度的20～25%。1微米的夹紧变动量,数值很小,在生产和使用中都难以稳定达到要求,成了一项目前提高产品质量的关键。现根据作者实践提些如下不成熟的看法。 一、夹紧机构设计时的三个要求 中、小型座标镗床工作部件大都采用滚动导轨,夹紧机构必须尽量满足三个要求: 1.夹紧要求 夹紧是靠增加移动件和被移动件间的摩擦力来达到的(图1),…     

数控机床定位精度的检测及补偿

首先对数控机床的加工误差来源进行了分析,接着阐述了应用双频激光干涉仪对数控机床定位精度进行检测的方法以及通过补偿机床螺距和对丝杠间隙误差进行补偿的方法,实现了机床线性定位误差的补偿,从而极大地改善了数控机床的定位精度。     

数控机床滚珠丝杠用碟形弹簧压缩量的计算

滚珠丝杠作为数控机床传动系统的重要零件,因制造厂家的加工误差、安装调试的位置误差、环境冷热变化的热胀冷缩变形、自身重量的下垂变形等综合作用,严重影响着滚珠丝杠的传动精度。如何减少这些影响?实践证明,在滚珠丝杠轴系中用压缩蝶形弹簧来实现向丝杠轴施加预拉力,以减少和消除丝杠和螺母座间轴向间隙,减少丝杠轴自身重量的下垂变形是简单有效的方法。通过分析蝶形弹簧的特点和组合方式,经计算和校验,求解出合理的蝶形弹簧组合方式和压缩量,以达到理想的丝杠轴向预拉力。     

数控机床定位精度的检测及补偿

首先对数控机床的加工误差来源进行了分析,接着阐述了应用双频激光干涉仪对数控机床定位精度进行检测的方法以及通过补偿机床螺距和对丝杠间隙误差进行补偿的方法,实现了机床线性定位误差的补偿,从而极大地改善了数控机床的定位精度.     

精密螺纹磨削的研究(第一个报告:螺距误差的起因)

近来,机床和长度测量仪等设备上淬硬和磨削丝杠的使用与日俱增,而且对这些磨削丝杠要求有极高的螺距精度,如已普遍使用在数控机床上的那些丝杠。然而,目前的螺纹磨削技术还不能满足这种要求。基于在螺纹磨削中热变形是螺距误差的主要起因这一设想,本文将讨论工件螺纹和磨床热变形的试验和理论分析。为了达到最小的螺距误差,可按照磨削情况加以补偿。为此,根据作者们的试验,使用了一个数字控制系统的补偿装置。试验结果证明,磨削一米丝杠的全长螺距累积误差降到5微米左右;另外,对设计一台磨削高精度丝杠的螺纹磨床提出了一     

PMAC位置控制系统螺距误差补偿的应用研究

分析了位置控制系统定位精度的影响因素,其中滚珠丝杠副的螺距累积误差是定位误差很重要的一个来源,利用软件补偿法对PMAC位置控制系统螺距误差实施了在线补偿。通过补偿前后系统定位精度的对比分析,螺距误差补偿可以有效提高系统的定位精度。     

XL-80激光干涉仪在数控机床螺距误差补偿中的应用

数控机床往往采用滚珠丝杠作为机械传动部件,但是由于制造误差和装配误差的存在,仍不可避免地存在一定的螺距误差,这就会影响到数控机床的定位精度。主要探讨了利用Xl-80激光干涉仪进行数控机床螺距误差补偿的工作原理、操作步骤及操作要点。     

车床用激光积极测量装置

加工过程中尺寸的自动控制关键取决于控制刀具和工件之间相对位置的闭环设计。其实,环外的因素和环内的一些因素一样,会影响该系统的精度,这都是常有的事。这样的因素包括有刀具的变形。刀具磨损,有时还包括有横向丝杠的侧向间隙和螺距误差(虽然高精度滚珠丝杠和螺母的问世已减少了螺距误差的意义)、当然,控制工件尺寸的理想解决办法,是要能在加工过程中测量正在加工着的表面。因此,全世界研究工作者的当务之急就是搞积极测量。     

丝杠的工作精度以及主轴到丝杠间传动系统的工作精度检验

被切削制件的螺距精度取决于丝杠的工作精度,影响其情况的因素有: 1)该机床所固有的,机床个别零件制造和相互位置的误差,以及某些零件在结构上的特殊性; 2)切制该零件的过程中所发生的。 机床精度检验时,第一类因素的影响,应该把下列各点当作是主要的: 1)丝杠螺距制造的精确度; 2)主轴到丝杠间的传动系统中,每个齿轮制造的和安装的精确度; 3)丝杠的轴向窜动; 4)机床主轴的轴向窜动; 5)丝杠中心线平行於刀架导轨的程度; 6)开合螺母中心线和丝杠中心线的重合度; 7)机床进刀箱塔齿轮的手柄在工作时,其配合的紧密性,以及联结的稳固程度。 虽然,…     

滚珠丝杠螺母副的故障诊断与维修

论述了滚珠丝杠在运行中出现定位精度下降,反向间隙过大,机械爬行,轴承磨损严重和噪音过大等故障产生的原因,并通过检测与修理滚珠丝杠螺母副及支撑系统间隙,轴承、丝杠螺母副的润滑不良,伺服电机的驱动问题解决了故障。     

每月一题(11) (机械结构)

下图为普通立式加工中心工作台部分的俯视示意图。工作台上依次摆放着9个相同的夹具。随着工作温度的升高,丝杠将受热伸长,最终影响工件与定位相关的位置精度。请问:几号夹具上的工件受热变形影响最大?几号夹具上的工件受热变形影响最小?为什么?公布第7期答案:答:双螺母结构的丝杠副示意图如图1,丝杠的滚道剖面示意图如图2。其形状为两段圆弧加一段直线。整个丝杠实际是由两条滚道组成,每个螺母各走一条,两个螺母之间的垫片将滚珠挤向各自的滚道,由此形成无间隙运动。图1图2一旦丝杠与螺母之间产生间隙,就可以通过增加垫片的厚度来消除。但…     

车床横进给丝杠螺母结构的改进

车床横进给丝杠螺母结构见图1。在装配过程中,由于螺母的制造工艺性差,工艺复杂,制造时需成套加工,在装配调整及维修中存在以下缺点: (1)在装配使用中调整丝杠与螺母的间隙困难,特     

调整丝杠与螺母的间隙

为了消除X502铣床螺旋副间隙,我们采用了两段螺母的方法,取得了很好的效果。结构如图,在丝杠螺母圆周上四等分开键槽配键7(键不能凸出),再从中锯为左右两半,装在丝杠1上,配上键7一起装入支座3里。右丝杠螺母2以右身肩挂在支座的右侧;左丝杠螺母4以螺母5挂在支座的左侧,上紧螺母5调整2、4与丝杠1的活动间隙,丝杠1应能自由转动、左     

一种新型精密丝杠副螺母消隙机构

如附图所示,螺母上除了加工有与丝杠配合的螺纹外,还加工有预紧力调节螺纹。预紧力调节螺母与此项紧力调节螺纹配合,其端部顶在螺母的法兰上。丝杆螺母与预紧力调节螺母上均开有弹性槽,这些弹性槽的分布如圆周展开图b所示。当向左拧紧预紧力调节螺母时,弹性措A被压缩而弹性槽B被朝相反方向拉开达到消除螺母与丝杠配合螺纹间隙的目的。弹性槽拉力由槽间尺寸L和乌决定。这种螺纹消隙机构具有如下优点: (1)弹性槽弹簧系数,容易设计保证。 (2)预紧力调节范围大,容易调节。 (3)不会因加工误差等因素产生偏载和局部磨损,整个螺母预紧力均匀,能保…