如何弥补滚珠丝杠副螺距误差

如今软件技术已经达到了一个盛世，滚珠丝杠副的螺距误差也是可以采用软件进行弥补的，螺距误差软件补偿方法的基本思想是：在数控机床某一轴的滚珠丝杠副的整个行程范围内，用数控指令使工作台定位在一些位置点作为指令位置，用高精度的位置测量系统（目前，大多采用激光干涉仪作为高精度的测量仪器）测得这些位置点处的实际位置，将这些实际位置与指令位置相比较，计算出滚珠丝杠副在全行程上的误差分布曲线，将误差以表格的形式输入至数控装置中，此后，数控装置在控制该轴运动时，通过编制的程序，将自动考虑该误差值并加以补偿。
滚珠丝杠副螺距误差前馈补偿法提高X-Y工作台定位精度的研究在详细论述了激光多普勒测量仪的原理及测量方法后, 对滚珠丝杠副螺距误差的情况进行了分析, 通过软硬结合的方法对重复定位误差和螺距误差的补偿进行了研究, 并且通过实验验证了方法的有效性。
这种断续的脉冲补偿方法给数控机床的工作台增加了一些机械机构和电路。同时, 由于滚珠丝杠副随着使用的增加会发生磨损, 从而使得误差曲线发生变化, 对于硬件补偿法来讲, 修正补偿数据需要通过修改硬件来完成。这样无疑会造成维护成本的提高和不便。随着现代计算机技术的发展, 计算机实时计算能力的不断提高, 软件法补偿得到了广泛的应用。
过去, 在开环和半闭环数控机床中, 经常采用硬件方法对丝杠的螺距误差进行补偿, 即用机械方法测出数控机床的某一轴滚珠丝杠副在全行程上的误差曲线, 在丝杠的螺距误差累积到一个脉冲当量的位置安装一个挡块, 当机床工作台移动时, 安装在机床上的微动开关每与挡块接触一次,就发出一个误差补偿信号, 通过控制电路指示步进电机多或少走一步。
开环和半闭环数控机床, 由于其较高的加工精度和良好的性能价格比使其在生产实践中获得了大量的应用。但由于存在开环环节, 使得定位精度的进一步提高受到了限制。对于开环和半闭环数控机床来讲, 其定位精度主要取决于进给丝杠的精度, 因此, 数控机床常使用高精度的滚珠丝杠副。一方面会提高机床的成本; 另一方面, 丝杠总是存在制造误差和使用磨损。因此, 进一步提高机床定位精度的常用方法就是对滚珠丝杠副的螺距误差进行前馈补偿。