温度补偿调试指引.pdf

温度补偿调试指南 机床工作时，一些部件比如主轴和驱动电机等会产生大量的热量，机床上面的机械部件会受到这些 热量的影响产生机械变形，从而影响到机床的精度，变形量受温度的高低和这些机械部件热效应参数影 响。对一些精度要求高的机床需要对这些温度变形进行补偿，也就是温度补偿。 在西门子810D/840D 中温度补偿是一个选项，需要单独定购，定货号是：6FC5251-0AA13-0AA0 在温度补偿中，随着温度值的变化，轴的变形量不一样，即使在同一温度下，轴的位置不同变形量 也不一样，在温度补偿中，需要外接一个温度传感器（比如PT100 ，有时一些大型的机床需要接多个传 感器），传感器接到PLC 的模拟输入模板，在PLC 程序中通过访问模拟输入的值得到要检测部位的温 度值。 如图所示，是X 轴的在特定温度下的误差曲线，可以近似看成一条直线，用数学公式描述为： Ex=Eo+K*(Px-Po) 其中Ex 表示为对应X 轴坐标为Px 时的温度变形误差 Eo 表示为X 轴在Po 时的温度变形值 K 为X 轴在该温度下轴的变形速率，K=tan(B) 在一定温度下，只要告诉系统Eo ，K 和Po 的值，系统会自动实时计算出在当前X 轴的位置下温 度误差值，从而补偿这个误差，在系统里这三个值分别对应三个设定数据。 Eo: SD 43900 TEMP_COMP_ABS_VALUE K: SD 43910 TEMP_COMP_SLOPE Po: SD 43920 TEMP_COMP_REF_POSITION 在不同的温度下，上述直线不一样，如下图所示，为不同温度和不同位置的温度误差图。 温度补偿的过程就是告诉系统这三个数值，温度的检测值是通过PLC 来得倒的，所以这三个值也 是通过PLC 的程序来告诉NCK 的。PLC 程序库中的FB3 可以用来写NCK 里面的系统变量和参数。 （具体用法请参照FB2/FB3 的使用方法）。 温度补偿方法： 在系统里有两种温度补偿方法，一种是与位置有关的补偿，就是当温度升高时，轴的不同位置它 的补偿值不一样，这就是上面看到的曲线图，大部份非刀具轴的温度补偿都是这样。还有一种是温度补 偿值与轴的实际位置值无关，刀具轴（比如Z 轴）的误差曲线就是这样，如果用图来表示，就是上述那 条曲线变成一条水平方向的直线。 温度补偿的方式是通过轴参数MD 32750 TEMP_COMP_TYPE 来选择。 MD 32750 TEMP_COMP_TYPE 等于0 ，温度补偿无效。 MD 32750 TEMP_COMP_TYPE Bit0 等于1，与位置无关的温度补偿生效。 MD 32750 TEMP_COMP_TYPE Bit1 等于1，与位置有关的温度补偿生效。 MD 32750 TEMP_COMP_TYPE Bit2 等于1，温度补偿仅在刀具方向有效。 温度补偿调试指南.doc 温度补偿调试指南 如上图所示，Z 轴在不同的温度下有不同的误差曲线，在实际检测中，可以分段得出几个曲线，在 没有测量到的温度值中可以通过插补的方法计算出新的K 值，如上图所示，可以把这些直线都延长到一 点上，这一点的Po 和Eo 值都一样，比如一般的情况下轴的参考点设置在轴的一端，这点的补偿值常常 为零。这样当温度改变的时侯，只要根据新的温度计算出新的K 值来送到NCK 即可。 实例说明： 有一台加工中心，Z 轴的参考点坐标值为0，行程为-1000 到0，当温度为40 度时，Z 轴的末端误差 （即Z 轴为-1000mm 的位置时）为0.3mm，当30 度时，误差为零，50 度时0.6mm，工作时温度在30 度和50 度之间，在Z 轴的床身上放置一个PT100 用来检测床身的温度。 从上面可以看出，当床身的温度从30 度往上升时，每升高10 度，Z 轴末端伸长大约0.3mm 。Z 轴是 刀具轴的方向，故温度变形与轴的位置无关。由于温度变形的反应较慢，为了减轻PLC 程序的运行负 担，在PLC 程序中可以采取一个定时器，设定时间是一分钟，即一分钟运行一次。 设置轴的温度补偿参数 MD 32750 TEMP_COMP_TYPE=1 用Ncvar 选择软件选择与温度有关的三个