如何用用脈沖補償機械誤差

A. 滾齒機誤差修正補償技術有什麼簡單介紹

大批量生產的齒輪普遍採用滾-剃-珩的加工工藝，若滾齒機誤差大，齒輪質量將難以保證。為此人們不斷探索簡便實效的滾齒機誤差修正補償技術，使陳舊機床得到精化改造。
一、測控式精化技術
此方案採用實時測試、實時修正的原理進行工作。在滾齒機刀桿和工作台上各安裝一個感測器（光柵等），與計算機（單片機）構成測試系統；另在差動軸上安裝一步進電機，與計算機構成控制系統。在機床加工運動的同時進行測量和補償控制。計算機根據測量的傳動誤差大小，換算成相應的驅動電源脈沖數，使步進電機帶動差動軸轉動，從而使工作台得到一個與傳動誤差相反的附加補償運動，達到修正機床誤差，提高工件加工精度的目的。
此方案的優點在於工作方式靈活，變換齒數方便；缺點在於：（1）費用高，每台機床改造都需要全套檢測控制系統；（2）可靠性差，要保證全套系統一刻不停地伴隨生產的進行而長期不出差錯，這在車間惡劣的環境下幾乎是不可能的；（3）感測器等的安裝、位置和屏蔽等很麻煩。因此，這種方案未能在生產中得到普及推廣。
二、機械式精化技術
這種方案採用一次性測試，根據測試結果加工偏心凸輪，加入傳動鏈而使傳動誤差得到修正補償。其優點在於每台被改造機床只增加1～2隻凸輪，費用低，工作可靠、簡便，不用維護；缺點在於靈活性較差，每次精化改造只能針對一種或少數幾種齒數的齒輪，若要改變齒數，就要重測和重做凸輪。因此，這種方法適合於批量大、品種少的齒輪如汽車、摩托車齒輪的生產廠採用。此方案的具體實現有以下幾種形式。
1、雙向雙偏心齒輪。將一個偏心輪橫切為二，其偏心量分別按修正軸的正反兩個方向的誤差值設計。在正反向運動測試時，在儀器監視下選配相位，打上標記，找到各自誤差補償的最佳位置並切向錯位，轉過一個距離以保證正反向回轉運動分別只由一個齒輪承擔，同時保證一定齒隙，最後用銷子將兩齒與軸固定。這樣，兩偏心齒輪實際占據原來一個齒輪位置。這種裝置可解決正反方向運動的誤差修正。
2、e輪偏心修正。有些機床從滾刀後的齒輪開始直到差動機構一共5對錐齒輪全是1∶1傳動比，這種情況下，它們各自的誤差合成為同一個頻率的單項誤差，只要將e輪加工成偏心，並靠儀器測試找准相位，即可抵消。
3、d輪偏心修正。這時針對的修正對象是蝸桿副的周期誤差，原理和方法與上述2一樣。這種方法將使d輪（或e輪）固定不動，從而減小了分齒掛輪搭配的選擇餘地，即限制了加工齒數變化范圍。
4、利用差動鏈進行修正。這種方法與前述測控式方案原理有相似之處，即利用機床差動系統，根據誤差大小去提供一個附加的相反運動進行抵消。但這里只需增加一隻凸輪即可。如圖1所示。a′，b′，c′，d′4隻齒輪為差動掛輪，此處a′換成凸輪，b′被當作擺桿，c′、d′為放大比調整齒輪。a″～b″為進給掛輪組，a～e為分齒掛輪組。調整進給掛輪，使差動掛輪a′的軸與機床工作台同步回轉，在a′軸上安裝凸輪，在b′軸上安裝一擺桿，用彈簧來保證擺桿與凸輪單向貼緊，凸輪的增高量將使b′軸增加一個回轉運動，該運動通過c′、d′，差動機構e、f、a、b、c、d和蝸桿給工作台帶來一個附加運動，以抵消早先測出的傳動誤差。
凸輪的加工是根據測試誤差曲線而定的，凸輪包絡線的形狀就是測試曲線的形狀。早期限於加工手段，只是根據長周期誤差測試曲線進行凸輪加工，並且需要先留有一定餘量，然後裝上凸輪再進行測試，根據測試結果，再用銼刀對凸輪進行修正（凸輪材料採用有機玻璃以便於加工），如此反復幾次。這種方法主要是修正機床的長周期誤差。隨著計算機技術的和數控加工技術的發展，現已開始根據傳動誤差（包括長周期誤差和短期周期誤差）曲線進行修正。採用FMT測試系統［1］［2］得到的測試曲線是由一周1024個測試點組成的，將這些點換算後輸入數控銑床，即可加工出形狀相當的凸輪。於是，機床的長周期誤差和大部分短周期誤差（少數高頻誤差由於擺桿上的靠輪與凸輪發生干涉而得不到反映）都能得到補償修正，提高精度更為顯著。
三、結論
實現機械式精化的前提是精密測量，並且在測量以後，應先根據測量分析結果，把傳動鏈中一些粗大誤差環節，如軸彎了，孔偏了，齒缺了，軸套鬆了……等先進行更換，這項工作採用FMT測試系統是很容易做到的。在此基礎上，再針對不便更換的環節，如蝸桿副引起的累積誤差和錐齒輪引起周期誤差等進行精化修正處理，可以達到很好的效果。

B. 如何設計程序來消除脈沖編碼器的誤差

如果是通用口脈沖控制：那麼DOG+Z方式回原點，可以保證每次起始點是一樣的。DOg+Z方式也可以用一次絕對值定位零點來替代。

如果位置信息反饋到控制器，或者是運動匯流排伺服做的：那麼改變下編程，用相對運動方式，命令脈沖= 目標位置 - 當前位置。這樣就可以補償累積誤差。

編碼器（encoder）是將信號（如比特流）或數據進行編制、轉換為可用以通訊、傳輸和存儲的信號形式的設備。編碼器把角位移或直線位移轉換成電信號，前者稱為碼盤，後者稱為碼尺。按照讀出方式編碼器可以分為接觸式和非接觸式兩種；按照工作原理編碼器可分為增量式和絕對式兩類。增量式編碼器是將位移轉換成周期性的電信號，再把這個電信號轉變成計數脈沖，用脈沖的個數表示位移的大小。絕對式編碼器的每一個位置對應一個確定的數字碼，因此它的示值只與測量的起始和終止位置有關，而與測量的中間過程無關。

C. 如何用誤差補償法實現單片機的精確定時，將誤差控制在兩個機器周期內！！謝了！最好附程序說明。

1.C語言編程，很難精確到機器周期的，因為C代碼本身在循環設置以及跳轉代碼上都是套用一個框架。
2.要精確到兩個周期，要看你使用的是什麼單片機，51系列的比較麻煩，因為要使用定時器中斷程序進行計數，由於中斷被執行時，要考慮當前執行的代碼，若是長周期代碼，要等待它執行完畢後才會執行中斷程序，這樣就耽誤了計時的時間，就會產生誤差。
3.最好使用定時器帶比較輸出的單片機，如AVR單片機，它的計時器帶比較輸出功能，可以藉助比較器的實時輸出一個很低的頻率如幾十赫茲（由於不需要程序干預，不會受到中斷的影響，計時很精確）再將這個低頻率信號，傳遞給另外一個16位定時器，進行65535個脈沖計時，這樣就可以分秒不差的計時到分鍾甚至幾十分鍾的級別。

程序代碼沒有具體的，因為使用單片機，重要的不是程序怎麼寫，而是如何自如的運用片內設備。光是看別人的程序是沒用的，要看的是引腳輸出的結果波形是否符合標准，再以此倒推程序。這樣才能叫使用單片機。

希望我的回答對你有幫助。

D. 數控機床的反向偏差及定位精度如何測定補償

數控機床反向偏差及定位精度測量需要用到SJ6000激光干涉儀。

▲垂直軸的線性測量示意圖

SJ6000靜態測量軟體可以將線性測量結果生成指定的誤差補償表，該表涵蓋了各個測量點的補償值，運動控制系統製造商允許通過修改指定運動軸的補償值來消除該運動軸的位置誤差，精確的補償，可以有效地降低運動軸的位置誤差。

線性測量中目標位置的數據採集有基於位置的目標採集和基於時間的目標採集兩種方式，普遍採用基於位置的目標採集方式，即：被測運動軸需設定若干個等距的定位點，當運動軸移動到設定的定位點時，需設置停留時間，以供SJ6000測量軟體進行當前點的數據採集。

補償方法

將激光干涉儀測量的數據文件用U盤拷入機床操作系統即可完成誤差補償。

E. 機械加工的誤差類型及消除方法有哪些

在機械加工中，誤差的產生是在所難免的，但我們可以採取相應的措施，盡量降低誤差以滿足加工精度的要求。可以採用的措施包括原始誤差減少法、轉移法、均分法、均化法及補償法等。

原始誤差減少法

在生產中，如果發現有誤差的產生，並且查明了產生誤差的原因，就可以直接對誤差進行消除或減少，這種方法稱為原始誤差減少法。這是生產中應用最廣泛的一種減少誤差的基本方法。

舉例來說，在加工細長軸的時候，由於工件的剛度極差，很容易產生彎曲和振動，從而對加工精度造成影響。這時候，可以採取較大主偏角的車刀，用大進給量和反向進給的切削方式直接減小原始誤差。車刀的主偏角和進給量較大時，工件在強有力的拉伸作用下，振動會受到抑制；而反向進給由卡片一側指向尾座，同樣可以產生拉伸效果，再給尾座配上可伸縮的彈性頂尖，就不會壓彎工件。

原始誤差轉移法

將工藝中影響加工精度的原始誤差，轉移到不影響加工精度，或對加工精度影響比較小的方向及零部件上，這就是原始誤差轉移法。這種方法利用不同加工方向和零部件對誤差的敏感性不同，從而提高加工精度。

例如，轉塔車床的轉塔刀架在工作時需要經常地旋轉，因此如何保持轉位精度成為了一個難題。如果轉塔刀架外圓車刀切削基面也想卧式車床那樣在水平面內，那麼轉塔的轉位誤差就處在了敏感方向，對加工精度影響較大。而如果我們採用立刀安裝法，將刀刃的切削基面放在垂直面內，就可以把轉位誤差轉移到不敏感的方向，弱化了其對加工精度的影響。

原始誤差均分法

當定位誤差較大時，可以根據原始誤差大小，把工件均分為若干組，然後對各組分別進行調整加工。這種方法稱為原始誤差均分法。

有時候，某一道工序本身並沒有太大問題，但由於其上一道工序半成品精度達不到要求，導致這道工序出現了較大的定位誤差，從而引起了加工超差。這時候就應該使用原始誤差均分法，將半成品按誤差大小分成若干組，每組的誤差就縮小為原來的組數分之一。對各組半成品分別調整刀具與工件的相對位置，或者採用合適的定位元件，這樣就可以在不改變上道工序加工精度的前提下，有效縮小整批工件的尺寸分散范圍。

原始誤差均化法

利用零件與零件之間有密切聯系的表面相互比較，從對比中找到差異，然後進行相互修正或互為基準加工，使工件被加工表面的誤差不斷縮小和均分，這就是原始誤差均化法。這種方法適用於那些對加工精度要求很高的零件。

加工渦輪時，影響精度的一個關鍵因素就是機床母渦輪的累計誤差。我們可以在工件每次切削之後，將其相對於機床母渦輪轉動一個角度，再進行下一次切削。這樣就使工件中的誤差每次切削都重新分布，從而不會形成積累誤差，是加工精度得到了保證。

原始誤差補償法

加工中，已經發現了原始誤差，我們可以認為的製造出另一種新的、相反方向的誤差，用以抵消原先的原始誤差，這種方法就是原始誤差補償法。它可以視為是一種「以毒攻毒」的消除誤差方法。

在認為創造新誤差的時候，應盡量使其與原始誤差大小相等，方向相反，這樣才能夠實現減小誤差、提高精度的目的。這種操作一般來說是比較簡便的。某些情況下，原始誤差是一個變化的值，這就需要用於補償的誤差也是一個變化的值。可以通過在線檢測、在線誤差補償；偶件自動配磨以及積極控制起決定作用的誤差因素來實現積極控制的變數誤差補償。

來源：對鉤網

F. 設計一個定時器產生秒脈沖，誤差在300納秒以內，分布近似正態分布，期望近似於0。

雖然不是做這一行的，給一個我的思路吧。
首先你要有個本地的恆溫晶振（如果要求確實高的話），確保你本地的時鍾不會因為溫度飄偏。
接下來你需要一個自適應分配的演算法，通過衛星授時來校正或者說初始化你的本地分頻器的分頻控制寄存器的一個參考值。衛星和本地時鍾完全非同步，我們假設衛星時鍾和本地時鍾都絕對穩定，如此會間隔得到2個相鄰的分頻計數值。並且，在一段時間內的統計下會得到這2個分頻計數的數量，我將這個看做一個比例。

演算法開始：
開辟一段ram，假設1024的深度。衛星授時存在階段認為是自適應初始化的過程，每次計數器計數結果按順序存入ram，地址記滿1024認為初始化完成，可以提供離線時鍾。
接下來進入修正學習階段，跟蹤並實時修正授時數據。地址跳回到0，繼續按順序刷新ram中各地址的計數結果。
衛星授時消失後，進入離線運行階段。計數器按當前ram指針的數據提供脈沖，每完成一個脈沖ram指針加1。

此方式可以認為將計時所需的參考時鍾頻率提升了1024倍並且可以輕松達到更高精度，而如果硬要在實際的電路或者晶振本體上實現則很容易出現天花板效應，並且代價巨大。不僅如此，也解決了生產上的數據寫入與實際晶振頻率匹配的問題。

升級版：進入離線模式後，將ram數據原封不動寫入flash，下次啟動系統的時候先將flash數據搬到ram中，即可直接進入離線模式。

G. 絲杠螺距誤差是怎樣產生的，如何進行補償

在進給傳動鏈中，齒輪傳動、滾珠絲杠螺母副等均存在反轉間隙。這種反轉間隙會造成工 作台反向時，電動機空轉而工作台不動，使半閉環系統產生誤差和全閉環系統位置環振盪不 穩定。 為解決這一問題，可先採取調整和預緊的方法，減少間隙。而對於剩餘間隙，在半閉環 系統中可將其值測出，作為參數輸入數控系統，則此後每當坐標軸接收到反向指令時，數控 系統便調用間隙補償程序，自動將間隙補償值加到由插補程序算出的位置增量命令中，以補 償間隙引起的失動。這樣控制電動機多走一段距離，這段距離等於間隙值，從而補償了間隙 誤差。需注意的是對全閉環數控系統不能採用以上補償方法(通常數控系統要求將間隙值設為 零)，因此必須從機械上減小或消除這種間隙。有些數控系統具有全閉環反轉間隙附加脈沖補 償，以減小這種誤差對全閉環穩定性的影響。也就是說，當工作台反向運動時，對伺服系統 施加一定寬度和高度的脈沖電壓(可由參數設定)，以補償間隙誤差。 螺距誤差是指由螺距累積誤差引起的常值系統性定位誤差在半閉環系統中，定位精度很大 程度上受滾珠絲杠精度的影響。盡管滾珠絲杠的精度很高，但總存在著製造誤差。要得到超 過滾珠絲杠精度的運動精度，必須採用螺距誤差補償功能，利用數控系統對誤差進行補償與 修正。採用該功能的另一個原因是，數控機床經長時間使用後，由於磨損其精度可能下降。 採用該功能進行定期測量與補償，可在保持精度的前提下延長機床的使用壽命。

H. 機械臂誤差標定及補償過程是什麼意思

針對機械臂D-H參數和關節電 機減速比不精確導致機械臂絕對定位精度降低的問題,提出了在利用幾何分析標定機械臂D-H參數的基礎上,通過分析關節實際旋轉角度和相應電機編碼器碼值的 線性關系,標定關節電機減速比的方法;針對關節角誤差微分補償法計算量大的缺點,通過推導機械臂末端位姿矩陣誤差和關節角誤差之間的微分關系建立誤差模 型,求解關節補償角,避免了雅各比矩陣的求取,提高了計算效率;最後採用三維激光跟蹤儀搭建測量系統,完成了一種6自由度機械臂的標定及補償實驗;實驗結 果表明,通過參數標定及誤差補償,機械臂的絕對定位誤差均值從標定前的2.83mm和1.14°降低到0.54mm和0.24°,驗證了方法的有效性。

I. 加工中心發那克0i系統如何調整各軸的補償間隙，需要改哪幾個參數

fanueoi加工中心絲杠間隙補償是反向間隙補償，一個是進給間隙補償，一個是快進間隙補償。用千分表，或是百分表來打表做相應的補償，輸入相應的補償值做嘗試，直到反向間隙消除為止。

加工中心

從數控銑床發展而來的。與數控銑床的最大區別在於加工中心具有自動交換加工刀具的能力，通過在刀庫上安裝不同用途的刀具，可在一次裝夾中通過自動換刀裝置改變主軸上的加工刀具，實現多種加工功能。

J. cnc數控磨床誤差補償都有哪些原理方法

磨削加工中，砂輪的磨損狀態是影響磨削質量的一個主要因素。砂輪在磨削過程中，磨粒逐漸磨鈍而失往切削能力，若繼續磨削，就會增加砂輪與工件之間的摩擦而發熱，磨削質量將明顯下降。這主要是由於磨粒的鈍化，砂輪表面被堵以及砂輪外形失真所致，因此實時檢測砂輪狀態並及時修整，對保證磨削質量意義重大。
傳動誤差及補償技術：
傳動誤差主要指傳動鏈的製造精度與傳動間隙，採用數控系統軟體誤差補償方法，可以在機床的機械部分不作任何改進的情況下，使其總體精度明顯進步。精度軟體誤差補償技術對進步數控機床的精度有兩方面的意義，一是與製造精度的進步相結合，使數控機床的總體精度上升一個新的台階。二是在cnc數控磨床化改造時實施軟體誤差補償，以實現廉價的機床精度升級。
1、齒隙誤差補償原理
cnc數控磨床磨削不錯！齒隙補償又稱反向間隙補償機械傳動鏈在改變轉向（如工作台改變移動方向，旋轉軸改變轉向）時，由於齒隙的存在，會引起伺服電機空走，而工作台無實際移動，又稱失動在半閉環系統中，這種齒隙誤差對於機床加工精度具有很大影響，必須加以補償，CNC系統是在位控程序計算反饋位置的過程中加進齒隙補償以求得實際反饋位置增量。各坐標軸的齒隙值被預先測定好，作為機床基本參數，以伺服解析度為單位輸進內存。每當檢測到坐標軸改變方向時，自動將齒隙補償值加到由反饋元件檢測到的反饋位置中，以補償因齒隙引起的失動。
2、等間距螺距誤差補償
所謂等間距指的是補償點間的間隔是相等的，等間距螺距誤差補償選取機床參考點作為補償的基礎點，機床參考點由反饋系統提供的相應基準脈沖來選擇，具有很高的正確度，是機床的基本參數之一。在實現軟體補償之前，必須測得各補償點的反饋增量修正值（以伺服解析度為單位存進表中），較高精度的CNC系統，一般採用激光干涉儀丈量的實際位置與發送的指令位置相比較，得到相應補償點的反饋增量修正值。即：補償點反饋增量修正值=（數控指令命令值一實際位置值）／伺服解析度。
螺距誤差補償程度一般包含在位控程序中。在控制系統算出工作台當前位置的盡對坐標時，調用螺距誤差補償程序，實現反饋增量的補償及位置的補償。由於等間距螺距誤差補償各坐標軸的補償點數及補償點間距是一定的，通過給補償點編號，能很方便地用軟體實現。但這樣的補償，由於補償點位置定得過死而缺少柔性，要想獲得滿足機床工作實際需要的補償，最好是使用螺距誤差補償法，即不等間距的螺距誤差補償法。採用反向間隙補償和等間距的螺距誤差補償後，機床的精度明顯進步，運動精度由140μm進步到40μm以內。
cnc數控磨床損檢測與修整：
cnc數控磨床磨削加工中，不僅磨粒的尺寸、外形和分布對加工過程有影響，而且砂輪的氣孔狀況也起著重要的作用，當氣孔被嚴重堵塞時，砂輪壽命會過早結束。砂輪堵塞是磨削加工中的普遍現象，不論加工條件選擇的如何公道，要完全防止堵塞是不可能的。砂輪堵塞會加劇磨損，影響磨削質量。為避免磨削加工中出現廢品，就需要在磨削加工過程中對砂輪實施在線檢測技術，在線檢測能在製造的早期階段消除質量題目，這樣就不會造成廢品。
接觸式砂輪磨損檢測方法：
在磨削加工中，砂輪的磨損狀態是砂輪磨削性能好壞的重要指標之一，cnc數控磨床影響著磨削加工的生產效率和加工質量。砂輪在磨削過程中，磨粒逐漸磨鈍而失往切削能力，若繼續磨削，就會增加砂輪與工件之間的摩擦而發熱，磨削質量將明顯下降。這主要是由於磨粒的鈍化、砂輪表面被堵以及砂輪外形失真所致。利用激光功率譜的檢測、CCD的動態監控和應用粗糙集理論建立專家知識庫進行在線監測意義重大，但磨削加工中受磨屑、切削液的影響，信號檢測輕易失真，而且投進較大，實際應用、維護有很大難度。
檢測砂輪時，砂輪首先移動到某一固定點（可以設為第二參考點），在砂輪轉動的情況下，感測器沿軌道在A到B點間往復移動，檢測到的最大與最小信號值之差即為砂輪修整量，把經過處理的信號值輸進單片機，從而控制砂輪修整量。