導讀：對工具機工作狀態進行監控和對工具機精度進行經常的測試是非常必要的，以便及時發現和解決問題，提高零件加工精度，那麼如何提高工具機各軸的定位精度和重複定位精度呢？
同一臺工具機，由於採用的標準不同，所得到的位置精度也不相同，因此在選擇數控工具機的精度指標時，也要注意它所採用的標準。數控工具機的位置標準通常指各數控軸的反向偏差和定位精度。對於這二者的測定和補償是提高加工精度的必要途徑。
反向偏差
在數控工具機上，由於各座標軸進給傳動鏈上驅動部件（如伺服電動機、伺服液壓馬達和步進電動機等）的反向死區、各機械運動傳動副的反向間隙等誤差的存在，造成各座標軸在由正向運動轉為反向運動時形成反向偏差，通常也稱反向間隙或失動量。對於採用半閉環伺服系統的數控工具機，反向偏差的存在就會影響到工具機的定位精度和重複定位精度，從而影響產品的加工精度。
在g01切削運動時，反向偏差會影響插補運動的精度，若偏差過大就會造成「圓不夠圓，方不夠方」的情形；而在g00快速定位運動中，反向偏差影響工具機的定位精度，使得鑽孔、鏜孔等孔加工時各孔間的位置精度降低。同時，隨著裝置投入執行時間的增長，反向偏差還會隨因磨損造成運動副間隙的逐漸增大而增加，因此需要定期對工具機各座標軸的反向偏差進行測定和補償。
【反向偏差的測定】
反向偏差的測定方法：在所測量座標軸的行程內，預先向正向或反向移動乙個距離並以此停止位置為基準，再在同一方向給予一定移動指令值，使之移動一段距離，然後再往相反方向移動相同的距離，測量停止位置與基準位置之差。在靠近行程的中點及兩端的三個位置分別進行多次測定（一般為七次），求出各個位置上的平均值，以所得平均值中的最大值為反向偏差測量值。
在測量時一定要先移動一段距離，否則不能得到正確的反向偏差值。
測量直線運動軸的反向偏差時，測量工具通常採有千分表或百分表，若條件允許，可使用雙頻雷射干涉儀進行測量。當採用千分表或百分表進行測量時，需要注意的是表座和表杆不要伸出過高過長，因為測量時由於懸臂較長，表座易受力移動，造成計數不准，補償值也就不真實了。若採用程式設計法實現測量，則能使測量過程變得更便捷更精確。
例如，在三座標立式工具機上測量x軸的反向偏差，可先將表壓住主軸的圓柱表面，然後執行如下程式進行測量：
n10g91g01x50f1000；工作台右移
n20x－50；工作台左移，消除傳動間隙
n30g04x5；暫停以便觀察
n40z50；z軸抬高讓開
n50x-50：工作台左移
n60x50：工作台右移復位
n70z-50：z軸復位
n80g04x5：暫停以便觀察
n90m99；
需要注意的是，在工作台不同的執行速度下所測出的結果會有所不同。一般情況下，低速的測出值要比高速的大，特別是在工具機軸負荷和運動阻力較大時。低速運動時工作台運動速度較低，不易發生過衝超程（相對「反向間隙」），因此測出值較大；在高速時，由於工作台速度較高，容易發生過衝超程，測得值偏小。
迴轉運動軸反向偏差量的測量方法與直線軸相同，只是用於檢測的儀器不同而已。
【反向偏差的補償】
國產數控工具機，定位精度有不少》0.02mm，但沒有補償功能。對這類工具機，在某些場合下，可用程式設計法實現單向定位，清除反向間隙，在機械部分不變的情況下，只要低速單向定位到達插補起始點，然後再開始插補加工。
插補進給中遇反向時，給反向間隙值再正式插補，即可提高插補加工的精度，基本上可以保證零件的公差要求。
對於其他類別的數控工具機，通常數控裝置記憶體中設有若干個位址，專供儲存各軸的反向間隙值。當工具機的某個軸被指令改變運動方向時，數控裝置會自動讀取該軸的反向間隙值，對座標位移指令值進行補償、修正，使工具機準確地定位在指令位置上，消除或減小反向偏差對工具機精度的不利影響。
一般數控系統只有單一的反向間隙補償值可供使用，為了兼顧高、低速的運動精度，除了要在機械上做得更好以外，只能將在快速運動時測得的反向偏差值作為補償值輸入，因此難以做到平衡、兼顧快速定位精度和切削時的插補精度。
對於fanuc0i、fanuc18i等數控系統，有用於快速運動（g00）和低速切削進給運動（g01）的兩種反向間隙補償可供選用。根據進給方式的不同，數控系統自動選擇使用不同的補償值，完成較高精度的加工。
將g01切削進給運動測得的反向間隙值a輸入引數no11851（g01的測試速度可根據常用的切削進給速度及工具機特性來決定），將g00測得的反向間隙值b輸入引數no11852。需要注意的是，若要數控系統執行分別指定的反向間隙補償，應將引數號碼1800的第四位（rbk）設定為1；若rbk設定為0，則不執行分別指定的反向間隙補償。g02、g03、jog與g01使用相同的補償值。
二、定位精度
數控工具機的定位精度是指所測量的工具機運動部件在數控系統控制下運動所能達到的位置精度，是數控工具機有別於普通工具機的一項重要精度，它與工具機的幾何精度共同對工具機切削精度產生重要的影響，尤其對孔隙加工中的孔距誤差具有決定性的影響。一台數控工具機可以從它所能達到的定位精度判出它的加工精度，所以對數控工具機的定位精度進行檢測和補償是保證加工質量的必要途徑。
【定位精度的測定】
目前多採用雙頻雷射干涉儀對工具機檢測和處理分析，利用雷射干涉測量原理，以雷射實時波長為測量基準，所以提高了測試精度及增強了適用範圍。檢測方法如下：
安裝雙頻雷射干涉儀；
在需要測量的工具機座標軸方向上安裝光學測量裝置；
調整雷射頭，使測量軸線與工具機移動軸線共線或平行，即將光路預調準直；
待雷射預熱後輸入測量引數；
按規定的測量程式運動工具機進行測量；
資料處理及結果輸出。
【定位精度的補償】
若測得數控工具機的定位誤差超出誤差允許範圍，則必須對工具機進行誤差補償。常用方法是計算出螺距誤差補償表，手動輸入工具機cnc系統，從而消除定位誤差，由於數控工具機三軸或四軸補償點可能有幾百上千點，所以手動補償需要花費較多時間，並且容易出錯。
現在通過rs232介面將計算機與工具機cnc控制器聯接起來，用vb編寫的自動校準軟體控制雷射干涉儀與數控工具機同步工作，實現對數控工具機定位精度的自動檢測及自動螺距誤差補償，其補償方法如下：
備份cnc控制系統中的已有補償引數；
由計算機產生進行逐點定位精度測量的工具機cnc程式，並傳送給cnc系統；
自動測量各點的定位誤差；
根據指定的補償點產生一組新的補償引數，並傳送給cnc系統，螺距自動補償完成；
重複進行精度驗證。
根據數控工具機各軸的精度狀況，利用螺距誤差自動補償功能和反向間隙補償功能，合理地選擇分配各軸補償點，使數控工具機達到最佳精度狀態，並大大提高了檢測工具機定位精度的效率。
定位精度是數控工具機的乙個重要指標。儘管在使用者購選時可以盡量挑選精度高誤差小的工具機，但是隨著裝置投入使用時間越長，裝置磨損越厲害，造成工具機的定位誤差越來越大，這對加工和生產的零件有著致命的影響。採用以上方法對工具機各座標軸的反向偏差、定位精度進行準確測量和補償，可以很好地減小或消除反向偏差對工具機精度的不利影響，提高工具機的定位精度，使工具機處於最佳精度狀態，從而保證零件的加工質量。
數控工具機進給系統設計書Y軸
前言隨著社會生產和科學技術的發展，機械產品的效能和質量的提高。產品的更新換代也不斷的加快。因此對工具機不僅要求迅速適應產品零件的換代有教高的精度和生產率，而且應有教高的精度和生產率，生產的需要促使數控工具機的產生。隨著電子技術，特別是計算機技術的發展，數控工具機迅速發展起來。數控工具機的進一步設計的...
數控工具機程序的編制
第二章數控工具機加工程式的編制 第一節數控程式設計基礎 一 數控程式設計的概念 我們都知道，在普通工具機上加工零件時，一般是由工藝人員按照設計圖樣事先制訂好零件的加工工藝規程。在工藝規程中給出零件的加工路線 切削引數 工具機的規格及刀具 卡具 量具等內容。操作人員按工藝規程的各個步驟手工操作工具機，...
數控工具機的種類與結構
萬能加工中心萬能加工中心也稱五面加工中心小工件裝夾能完成除安裝麵外的所有面的加工 具有立式和臥式加工中心的功能。常見的萬健躺工中心有兩種形式 一種是主軸可以旋轉 900 既可象立式加工中心一樣，也可象臥式加工中心一樣 另一種是主軸不改變方向，而工作台帶著工件旋轉 900 完成對工件五個面的加工。萬能...