在机测量系统性机械相关偏差补偿功能

反向间隙补偿

当机床的运动部件与其驱动部件如滚珠丝杠之间传递力时，会出现不连续或延迟，因为没有间隙的机械结构会显著增加机床的磨损，在技术上也很难实现。机械间隙导致轴/主轴的运动路径与间接测量系统的测量值之间的偏差。这意味着一旦改变方向，轴将移动得太远或太近，这取决于间隙的大小。工作台及其相关的编码器也会受到影响:如果编码器位置在工作台的前面，就会提前到达指令位置，也就意味着机床的实际移动距离缩短。机床运行时，通过使用相应轴上的反向间隙补偿功能，反向时会自动激活先前记录的偏差，并将先前记录的偏差叠加到实际位置值上。

螺距误差补偿

数控系统中间接测量的测量原理是基于滚珠丝杠的螺距在有效行程内保持不变的假设，所以理论上可以根据驱动电机的运动信息位置推导出直线轴的实际位置。

但是滚珠丝杠的制造误差会导致测量系统的偏差(也称螺距误差)。测量偏差(取决于使用的测量系统)和测量系统在机床上的安装误差(也称为测量系统误差)可能会进一步加剧这个问题。为了补偿这两种误差，可以采用独立的测量系统(激光测量)来测量数控机床的固有误差曲线，然后将所需的补偿值保存在数控系统中进行补偿。

摩擦补偿(象限误差补偿)和动态摩擦补偿

象限误差补偿(也称摩擦补偿)适用于上述所有情况，从而大大提高加工圆形轮廓时的轮廓精度。原因如下:在象限转换中，一个轴以最高进给速度运动，而另一个轴是静止的。因此，两个轴的不同摩擦行为可能导致轮廓误差。象限误差补偿可以有效减小这种误差，保证优良的加工效果。补偿脉冲的密度可以根据与加速度有关的特性曲线来设定，该特性曲线可以通过圆度测试来确定和参数化。在圆度测试中，圆形轮廓的实际位置和编程半径之间的偏差(尤其是在反转时)被定量记录并以图形方式显示在人机界面上。

在新版本的系统软件中，集成的动态摩擦补偿功能可以动态补偿机床在不同速度下的摩擦行为，减少实际加工轮廓误差，实现更高的控制精度。

弧垂和角度误差的补偿

如果每台机床的单个部件的重量会引起运动部件的偏移和倾斜，那么就需要对垂度进行补偿，因为它会引起相关的机床部件(包括导轨系统)的垂度。当移动轴没有以正确的角度(例如，垂直)相互对齐时，使用角度误差补偿。随着零位偏移的增加，位置误差也增加。这两种误差都是由机床的自重或刀具和工件的重量引起的。调试时测得的补偿值，按照对应的位置，以某种形式，如补偿表，量化存储在系统中。机床运行时，根据存储点的补偿值插补相关轴的位置。对于每个连续的路径移动，都有一个基本轴和一个补偿轴。

温度补偿

热量可能会导致机床的各个部件膨胀。膨胀范围取决于每个机床的温度和导热系数。不同的温度可能会导致各轴的实际位置发生变化，这将对加工中的工件精度产生负面影响。这些实际值的变化可以通过温度补偿来抵消。可以定义各轴在不同温度下的误差曲线。为了始终正确地补偿热膨胀，温度补偿值、参考位置和线性倾斜角度参数必须通过功能块不断地从PLC传送到CNC控制系统。控制系统将自动消除意外的参数变化，从而避免机床过载并激活监控功能。

空间误差补偿系统(VCS)

旋转轴的位置、它们的相互补偿和工具定向误差可能导致旋转头和其他部件的系统几何误差。另外，每台机床的进给轴的导向系统都会有很小的误差。对于线性轴，这些误差是线性位置误差；以及水平和垂直直线度误差；对于旋转轴来说，会产生俯仰角、偏航角和滚转角的误差。当机床部件相互对准时，可能会出现其它误差。比如垂直误差。在三轴机床中，这意味着刀尖上可能有21个几何误差:每个线性轴的6个误差类型乘以3个轴，再加上3个角度误差。这些偏差共同形成总误差，也称为空间误差。

空间误差描述了实际机床的工具中点(TCP)位置与理想无误差机床的工具中点(TCP)位置的偏差。机上测量解决方案合作伙伴可以在激光测量设备的帮助下确定空间误差。仅仅测量单个位置的误差是远远不够的。必须测量整个加工空间中的所有机床误差。通常需要记录所有位置的测量值并绘制成曲线，因为每个误差取决于相关进给轴的位置和测量位置。例如，当Y轴和Z轴处于不同的位置时，X轴的偏差就会不同——即使X轴处于几乎相同的位置，也会产生误差。在“Cycle 996–运动测量”的帮助下，只需几分钟即可确定轴误差。这意味着可以不断检查机床的精度，如果有必要，甚至在生产中也可以校正精度。

偏差补偿(动态前馈控制)

偏差是指机床轴运动时，位置控制器与标准的偏差。轴偏差是机床轴的目标位置与其实际位置之间的差异。偏差导致与速度有关的不必要的轮廓误差，特别是当轮廓的曲率发生变化时，例如圆形和方形轮廓。利用零件程序中的NC高级语言命令FFWON，可以使沿路径移动时与速度有关的偏差减小到零。通过前馈控制，提高了路径精度，从而获得更好的加工效果。

FFWON:启动前馈控制的命令

W of:关闭前馈控制的命令

电子配重补偿

在极端情况下，为了防止轴下垂并对机床、刀具或工件造成损坏，可以激活电子配重功能。在没有机械或液压配重的负载轴中，一旦制动器被释放，垂直轴将意外下垂。电子配重激活后，意外的轴下垂可以得到补偿。松开制动器后，下垂轴的位置由恒定的平衡扭矩保持。