由于機(jī)床絲杠在制造、安裝和調(diào)整等方面的誤差，以及磨損等原因，造成機(jī)械正反向傳動誤差的不一致，導(dǎo)致零件加工精度不穩(wěn)定。因此必須定期對機(jī)床坐標(biāo)精度進(jìn)行補(bǔ)償，必要時(shí)要做雙向坐標(biāo)補(bǔ)償，以達(dá)到坐標(biāo)正反向運(yùn)動誤差的一致性。

一、西門子840D數(shù)控系統(tǒng)的補(bǔ)償功能

　　西門子840D數(shù)控系統(tǒng)提供了多種補(bǔ)償功能，供機(jī)床精度調(diào)整時(shí)選用。這些功能有：①溫度補(bǔ)償。②反向間隙補(bǔ)償。③插補(bǔ)補(bǔ)償，分為：螺距誤差、測量系統(tǒng)誤差補(bǔ)償和下垂補(bǔ)償（橫梁下垂和工作臺傾斜的多維交叉誤差補(bǔ)償）。④動態(tài)前饋控制（又稱跟隨誤差補(bǔ)償)。包括速度前饋控制和轉(zhuǎn)矩前饋控制。⑤象限誤差補(bǔ)償（又稱摩擦力補(bǔ)償）。分為：常規(guī)（靜態(tài)）象限誤差補(bǔ)償和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（動態(tài)）象限誤差補(bǔ)償。⑥漂移補(bǔ)償。⑦電子重量平衡補(bǔ)償。

　　在西門子840D功能說明樣本和資料中所列的眾多補(bǔ)償功能中，都沒有明確指出該系統(tǒng)具有雙向螺距誤差補(bǔ)償功能。但是在下垂補(bǔ)償功能的描述中卻指出，下垂補(bǔ)償功能具有方向性。這樣，如果下垂誤差補(bǔ)償功能，在基準(zhǔn)軸和補(bǔ)償軸定義為同一根軸時(shí)，就可能對該軸進(jìn)行雙向絲杠螺距誤差補(bǔ)償，由此提供了一個(gè)雙向螺距誤差補(bǔ)償?shù)囊罁?jù)。

二、840D下垂補(bǔ)償功能的原理

　　1．下垂誤差產(chǎn)生的原因

　　由于鏜銑頭的重量或鏜桿的重量，造成相關(guān)軸的位置相對于移動部件產(chǎn)生傾斜，也就是說，一個(gè)軸（基準(zhǔn)軸）由于自身的重量造成下垂，相對于另一個(gè)軸（補(bǔ)償軸）的絕對位置產(chǎn)生了變化。

　　2．840D下垂補(bǔ)償功能參數(shù)的分析

　　西門子840D數(shù)控系統(tǒng)的補(bǔ)償功能，其補(bǔ)償數(shù)據(jù)不是用機(jī)床數(shù)據(jù)描述，而是以參數(shù)變量，通過零件程序形式或通用啟動文件（＿INI文件）形式來表達(dá)。描述如下：

　　(1)$AN＿CEC[t，N]：插補(bǔ)點(diǎn)N的補(bǔ)償值，即基準(zhǔn)軸的每個(gè)插補(bǔ)點(diǎn)對應(yīng)于補(bǔ)償軸的補(bǔ)償值變量參數(shù)。

　　(2)$AN＿CEC＿INPUT＿AXIS[t]：定義基準(zhǔn)軸的名稱。

　　(3)$AN＿CEC＿OUTPUT＿AXIS[t]：定義對應(yīng)辛瞻值的軸名稱。

　　(4)$AN＿CEC＿STEP[t]：基準(zhǔn)軸兩插補(bǔ)點(diǎn)之間的距離。

　　(5)$AN＿CEC＿M(jìn)IN[t]：基準(zhǔn)軸補(bǔ)償起始位置。

　　(6)$AN＿CEC＿M(jìn)AX[t]：基準(zhǔn)軸補(bǔ)償終止位置。

　　(7)$AN＿CEC＿DIRECTION[t]：定義基準(zhǔn)軸補(bǔ)償方向。其中，$AN＿CEC＿ DIRECTION[t]=0：補(bǔ)償值對基準(zhǔn)軸的兩個(gè)方向都有效；$AN＿CEC＿ DIRECTION[t]=1：補(bǔ)償值只對基準(zhǔn)軸的正方向有效，其負(fù)方向無補(bǔ)償值；$AN＿CEC＿DIRECTION[t]=－1：補(bǔ)償值只對基準(zhǔn)軸的負(fù)方向有效，其正方向無補(bǔ)償值。

　　(8)$AN＿CEC＿IS＿M(jìn)ODULO[t]：基準(zhǔn)軸的補(bǔ)償表模功能。

　　(9)$AN＿CEC＿M(jìn)ULTes BYJABLE [t]：基準(zhǔn)軸的補(bǔ)償表的相乘。這個(gè)功能允許任一補(bǔ)償表可與另一補(bǔ)償表相乘或該表自身相乘。

　　3．下垂補(bǔ)償功能用于螺距誤差或測量系統(tǒng)誤差補(bǔ)償時(shí)的定義方法

　　根據(jù)840D資料的描述，機(jī)床的一個(gè)軸，在同一補(bǔ)償表中，既可以定義為基準(zhǔn)軸，又可以定義為補(bǔ)償軸。當(dāng)基準(zhǔn)軸和補(bǔ)償軸同為一個(gè)軸時(shí)，可以利用下垂補(bǔ)償功能對該軸進(jìn)行螺距誤差或測量系統(tǒng)誤差補(bǔ)償。從補(bǔ)償變量參數(shù)＄AN＿CEC-DIRECTION[t]的描述中可以看出，由于下垂補(bǔ)償功能補(bǔ)償值具有方向性，所以，下垂補(bǔ)償功能在用于補(bǔ)償螺距誤差或測量系統(tǒng)誤差時(shí)，可以理解為在坐標(biāo)軸兩個(gè)方向上可以分別給予補(bǔ)償。一個(gè)表應(yīng)用于補(bǔ)償軸的運(yùn)行正方向，另一個(gè)表應(yīng)用于補(bǔ)償同一軸的運(yùn)行負(fù)方向。

三、關(guān)于840D下垂誤差補(bǔ)償功能的機(jī)床關(guān)鍵數(shù)據(jù)說明

　　1.NC機(jī)床數(shù)據(jù)

　　MD 18342：補(bǔ)償表的最大補(bǔ)償點(diǎn)數(shù)，每個(gè)補(bǔ)償表最大為2000插補(bǔ)補(bǔ)償點(diǎn)數(shù)。

　　MD32710：激活補(bǔ)償表。

　　MD32720：下垂補(bǔ)償表在某點(diǎn)的補(bǔ)償值總和的極限值，840DE（出口型）為1mm，840D（非出口型）為10mm。

　　2.設(shè)定機(jī)床數(shù)據(jù)

　　SD41300：下垂補(bǔ)償賦值表有效。

　　SD41310：下垂補(bǔ)償賦值表的加權(quán)因子。

　　由于這兩個(gè)數(shù)據(jù)可以通過零件程序或PLC程序修改，所以一個(gè)軸由于各種因素造成的不同條件下的不同補(bǔ)償值，可通過修改這兩個(gè)數(shù)據(jù)來調(diào)整補(bǔ)償值。

四、應(yīng)用

　　下垂補(bǔ)償功能應(yīng)用于雙向螺距誤差補(bǔ)償，其裝載步驟與840D螺距誤差補(bǔ)償方法一樣。

　　例1 正向補(bǔ)償文件

　　　　％＿N＿NC＿CEC＿INI　　　　CHANDATA(1)　　　　$ANCEC[0，0]=0.000　　　　$AN＿CEC[0，1]=0.000　　　　$AN＿CEC[0，2]=0.000　　　　$AN＿CEC[0，3]=0.000　　　　$AN＿CEC[0，4]=0.000　　　　$AN＿CEC[0，5]=0.000　　　　$AN＿CEC[0，6]=0.000　　　　$AN＿CEC[0，7]=0.000　　　　……　　　　$AN＿CEC[0，57]=0.000　　　　$AN＿CEC[0，58]=0.000 以上定義補(bǔ)償插補(bǔ)點(diǎn)的補(bǔ)償值　　　　$AN＿CEC＿INPUT AXIS[0]=(AX1） 定義基準(zhǔn)軸　　　　$AN＿CEC＿OUTPUT AXIS[0]=(AX1) 定義補(bǔ)償軸　　　　$AN＿CEC＿STEP[0]=50 定義補(bǔ)償步距　　　　$AN＿CEC＿M(jìn)IN[0]＝－1450 定義補(bǔ)償起點(diǎn)　　　　$AN＿CEC＿M(jìn)AX[0]=1450 定義補(bǔ)償終點(diǎn)　　　　$AN＿CEC＿DIRECTION[0]=1 定義補(bǔ)償方向，正向補(bǔ)償生效，負(fù)向無補(bǔ)償　　　　$AN＿CEC＿M(jìn)ULT BY＿TABLE[0]=0 定義補(bǔ)償表相乘　　　　$AN＿CEC＿IS＿M(jìn)ODULO[0]=0 定義補(bǔ)償表模功能

　　例2 負(fù)向補(bǔ)償文件

　　　?。ィ逳＿NC＿CEC＿INI　　　　CHANDATA(1)　　　　$AN＿CEC[1，0]=0.000　　　　$AN＿CEC[1，l]=0.000　　　　$AN＿CEC[1，2]=0.000　　　　$AN＿CEC[1，3]=0.000　　　　$AN＿CEC[1，4]=0.000　　　　$AN＿CEC[1，5]=0.000　　　　$AN＿CEC[1，6]=0.000　　　　$AN＿CEC[1，7]=0.000　　　　　　　　　　　　……　　　　$AN＿CEC[1，57]=0.000　　　　$AN＿CEC[1，58]=0.000 以上定義補(bǔ)償插補(bǔ)點(diǎn)的補(bǔ)償值　　　　$AN＿CEC＿INPUT AXIS[1]=(AX1) 定義基準(zhǔn)軸　　　　$AN＿CEC＿OUTPUT AXIS[1]= (AX1) 定義補(bǔ)償軸　　　　$AN＿CEC＿STEP[1]=50 定義補(bǔ)償步距　　　　$AN＿CEC＿M(jìn)IN[1]＝一1450 定義補(bǔ)償起點(diǎn)　　　　$AN＿CEC＿M(jìn)AX[1]=1450 定義補(bǔ)償終點(diǎn)　　　　$AN＿CEC＿DIRECTION[1]＝－1 定義補(bǔ)償方向，負(fù)向補(bǔ)償生效，正向無補(bǔ)償　　　　$AN＿CEC＿M(jìn)ULT BY TABLE[1]=0 定義補(bǔ)償表相乘　　　　$AN＿CEC＿IS＿M(jìn)ODULO[1]=0 定義補(bǔ)償表模功能

　　通過對840D/810D靈活多變的補(bǔ)償變量的分析研究，不僅成功地進(jìn)行了雙向螺距誤差補(bǔ)償，而且下垂補(bǔ)償功能還可以應(yīng)用于橫梁的下垂補(bǔ)償、臺面的傾斜補(bǔ)償?shù)确矫妗?/span>