在某些大型機(jī)床或特殊結(jié)構(gòu)的機(jī)床中，因重力等原因造成機(jī)械形變可能出現(xiàn)工作臺傾斜或中間凹陷等現(xiàn)象，此時工作臺平面整體或局部與垂直軸不是理想的90度垂直相交關(guān)系，平面軸與垂直軸的相對位置可能存在偏差，該偏差將導(dǎo)致某些加工問題的出現(xiàn)，因此需要數(shù)控系統(tǒng)對其進(jìn)行補償。三菱電機(jī)數(shù)控系統(tǒng)的相對位置誤差補償功能應(yīng)運而生。

問題示例

圖1

如上圖1所示，某龍門機(jī)床工作臺因重力原因出現(xiàn)Y軸方向中間低兩邊高的現(xiàn)象，此時在整個Y軸行程中，Z軸位置不變的情況下，刀尖在Y軸行程中間段時比在兩端時離工作臺的距離更遠(yuǎn)；此時，若不對Z軸位置進(jìn)行補償，將造成工件中間和兩邊加工深度不一致。

功能說明

本功能是根據(jù)預(yù)先設(shè)定的參數(shù)對工作臺的傾斜或凹陷等導(dǎo)致的兩垂直相交軸的相對位置誤差進(jìn)行補償?shù)墓δ堋?/p>

圖2 補償量與機(jī)械位置的關(guān)系

如上圖2所示，將基本軸的機(jī)械位置按分割間隔等分，在等分后的各分割點設(shè)定補償軸方向的補償量。此處的基本軸是測定相對誤差時作為基準(zhǔn)的坐標(biāo)軸（如問題示例中的Y軸），補償軸是指與基本軸垂直相交的坐標(biāo)軸，也就是執(zhí)行實際補償?shù)妮S（如問題示例中的Z軸）。分割點n與分割點n+1之間的補償量通過兩分割點的補償量按近似直線的方式計算所得，從而執(zhí)行平滑的補償。

功能應(yīng)用示例

1.設(shè)定補償區(qū)域

相對位置誤差補償?shù)难a償區(qū)域設(shè)置方法與螺距誤差補償相同，均通過設(shè)置基本軸的最負(fù)端分割點編號參數(shù)#4004和最正端分割點編號參數(shù)#4005確定補償數(shù)據(jù)所對應(yīng)的參數(shù)區(qū)（分割點編號可設(shè)定范圍為4101~5999），再通過基本軸的實際行程區(qū)間確定參考點分割點編號（正行程則參考點位于最負(fù)端、負(fù)行程則參考點位于最正端）。

下圖3所示，相對位置誤差補償基本軸為Y軸、補償軸為Z軸，其補償區(qū)域分割點數(shù)與Y軸螺距誤差補償設(shè)置點數(shù)一致，但誤差數(shù)據(jù)所對應(yīng)的參數(shù)區(qū)不同（相對位置誤差補償與螺距誤差補償相互獨立）。

圖3

2.設(shè)定補償量

在由補償區(qū)域設(shè)定的補償數(shù)據(jù)參數(shù)區(qū)，設(shè)置對應(yīng)基本軸各分割點位置對補償軸的補償值，實際補償量=設(shè)定值*補償倍率*補償單位（設(shè)定值可設(shè)范圍為-32768~32767，補償單位為1/2µm）。

下圖4所示，設(shè)置補償值#4440=2、#4439=1，則理論上#4440所對應(yīng)Y軸分割點的Z軸實際補償量=2(設(shè)定值)*2(補償倍率)*1/2µm=2µm，而#4439所對應(yīng)Y軸分割點的Z軸實際補償量=1*2*1/2µm+2µm =3µm（機(jī)械誤差補償方式為增量值方式）。

圖4

3.補償效果監(jiān)測

以上設(shè)置完成后，分別將Y軸移動到分割點-30和-60位置（Z軸指令位置不變），發(fā)現(xiàn)Z軸實際補償量與理論計算值一致（如下圖5、6所示）。

圖5

圖6

相對位置誤差補償功能為某些大型機(jī)床因重力等原因造成的機(jī)械形變類垂直度偏差問題提供了一種通過系統(tǒng)補償改善機(jī)械誤差的方法，同螺距誤差補償功能一樣具有較好的實際應(yīng)用價值。

功能應(yīng)用注意事項：

1.相對位置誤差補償與螺距誤差補償功能相互獨立，但其針對同一軸的補償效果是疊加的；

2.應(yīng)用相對位置誤差補償功能時的補償數(shù)據(jù)值需使用者通過一定的檢測方法自行測得。