反向间隙

反向间隙

-

2023年3月19日发(作者：爱上葡萄酒)

数控机床各数控轴重复定位精度和反向间隙

一、重复定位精度

1、定义

重复定位精度是指机床滑板或大拖板在一定距离范围内（一般为200mm-300mm）

往复运动7次千分表或激光干涉仪检测的精度。取这7次的最大差值。

2、影响因素

重复定位精度反映了伺服系统特性、进给系统的间隙与刚性以及摩擦特性等综合

误差。一般情况下，重复定位精度是呈正态分布的偶然性误差，它影响一批零件

加工的一致性，是一个非常重要的精度指标。它是影响机器能力指数CMK，工序

能力指数CPK的重要因素。

3、相关标准

GB/T18400.4-2010与ISO标准相当。300毫米长度上±0.0035

JIS日本标准

DIN德国标准

二、重复定位精度和定位精度的区别。

定位精度指的是数控轴实际到达的位置和数控系统要求到达的位置误差。比

如要求一个轴走100mm，结果实际上它走了100.01多出来的0.01就

是定位精度。

重复定位指的是同一个位置多次定位过去产生的误差。比如要求一个轴走

100mm结果第一次实际上他走了100.01重复一次同样的动作他

走了99.99这之间的误差0.02就是重复定位精度。

通常情况重复定位精度比定位精度要高的多。

单件生产（比如模具制造）要求机床具有较高的定位精度，大批量生产要

求机床具有较高的重复定位精度

三、重复定位精度的检测方法。

有两种，一种使用激光干涉仪，一种使用千分表。

介绍千分表检测重复定位精度。

1、选取数控轴经常使用的一段长度（200~300）mm。

2、由作业指导员按下列要求编写一段小程序：

1）设定坐标轴的起点

2）坐标轴以工进速度（300米/分）往前走200或300mm。

3）停住3秒。（便于观察千分表）

4）返回起点

5）重复上述步骤共7次。

程序如下：（以X轴为例）

G91X0

G01X300.F300

G04X3.

G01X0

M99

3、作业指导员运行先单节运行小程序，确认程序无误。

4、在停止的位置安装好千分表，并将千分表置零。

5、回到程序起点。

6、自动运行小程序，在暂停时观察千分表的读数并做好记录。

7、7次读数的最大差值即为该轴的重复定位精度。

四、重复定位误差超差处理对策：

1、当超差不大时如0.02/300，可用激光干涉仪自带的软件对数控系统进

行补偿。

当超差较大，应进一步确认是伺服系统问题、机械间隙、刚性问题、机械

阻力（发卡）问题，做出相应的对策。

五、坐标轴的综合反向间隙（背隙）（静态反向间隙）

1、通俗地讲就是伺服电机正转后变成反转的时候，在一定的角度内，尽管

电机转动，但是各传动链还要等间隙消除（受力一侧的）以后才能带动工作台运

动，这个间隙就是综合反向间隙。这个间隙是一个综合值，它反映了丝杠螺母

千分

表

起点

终点

点

300

的间隙、螺母与工作台安装的间隙，丝杠支撑轴承的间隙、传动齿轮（带轮、键、

销、联轴节）的间隙和磨损程度。

2、反向间隙影响：定位精度、直线插补、曲线插补的精度，机床进给系统

的刚性、零件的加工精度。注意：在空载的条件下，反向间隙基本上不会影

响机床的重复定位精度，这是因为在空载的时候，反向间隙基本上是一个定

值。只有当负载发生变化时，反向间隙的值将会随负载发生变化。

3、测量方法：

1）机床置于手轮模式。

2）安装好千分表。（注意表架吸牢）

3）沿一个方向手摇手轮，使工作台压上千分表触头置零。

4）将手轮倍率打至*1档（微米档）。

5）反向摇手轮，眼看千分表指针，心里默数手轮摇动的格数，当千分表的

指针一动，记录此时的摇动的格数。

重复上述步骤三遍，三次的最大值即为该数控轴的反向间隙。

4、反向间隙的处置对策：

1）当间隙值在0.02以内时，可将反向间隙值输入到系统的间隙补偿值

中进行补偿。（软件补偿）

2）当间隙值大于0.02时，应分析间隙的产生的来源和原因，进一步分

析反向间隙来源于丝杠螺母、螺母与工作台安装、丝杠支撑轴承、传动齿轮（带轮、

键、销、联轴节）的间隙，采取相应的对策，避免加速劣化。