FANUC 螺距误差补偿 3620–3624 全流程:激光干涉仪测量 → 补偿点编号计算 → 参数填写 → 精度验证

反向间隙补偿(1851)只能治”换向那一瞬间的滞后”,治不了全行程的位置误差——丝杠螺距不均匀、行程累积误差,那是螺距误差补偿的活。FANUC 的螺补在 i 系列上是 3620–3624 一组参数,但网上教程最大的坑是参数号张冠李戴:0M 系列的 0712 和 i 系列的 3624 根本不是一回事,16i/18i 的双向补偿又多出 3626/3627。

这篇把全流程走完:激光干涉仪测量 → 补偿点编号计算 → 参数填写 → 精度验证,并用一张跨代对照表解决”换手册先对表”的问题。所有参数号按 FANUC 官方参数手册/连接手册(功能)口径核对过。

前置文章:FANUC 反向间隙补偿 1851 完整流程——两类补偿治的病不一样,顺序也有讲究(见文末 FAQ)。

一、什么情况下必须做螺补:反向间隙救不了的误差长什么样

先会认病。三种误差,三种治法:

表 1 三类位置误差的区分与治法

误差长相特征治法
换向滞后单方向都准,一往返就差一截;只发生在方向反转瞬间反向间隙补偿 1851/1852
全行程累积偏差靠近参考点准、越走越偏;误差随位置单调增长或有规律波动螺距误差补偿(本文)
重复定位差同一点反复走,每次落点都不同丝杠精度/装配问题,电气补偿治不了

一句话判据:误差是否随位置变化。随位置变的(如行程中段差 20μm、两端差 5μm)是螺补的适应症;与位置无关、只与方向有关的,是间隙补偿的活。

二、跨代参数对照:换手册先对这张表(本篇核心价值)

FANUC 螺补参数三代结构完全不同,拿 i 系列的手册去设 0M,或者拿 0M 的号去设 0i,必然全错:

表 2 FANUC 螺距误差补偿跨代参数对照

项目0M/0T 系列i 系列(0i/16i/18i/21i 等)16i/18i 双向补偿附加
补偿点间隔0712/0713/0714/0715(X/Y/Z/4 轴,单位 0.001mm)3624(每轴,单位 0.001mm)同 3624
参考点补偿号1000 / 2000 / 3000 / 4000(X/Y/Z/4 轴,0–127)3620(每轴,0–1023)同 3620
负向最远补偿号由补偿号连续向下排(1001 起依次减)36213621(正向移动的负端)
正向最远补偿号连续向上排(至 1128 止)36223622(正向移动的正端)
补偿倍率0011#1/#0(×1/×2/×4/×8)3623(倍率,常用 1)同 3623
补偿值数据区1001–1128(X)/2001–2128(Y)/3001–3128(Z)各补偿点(0–1023 或 3000–4023 段)正负方向两套数据
反向间隙(参考)0535–0538 进给 / 0686–0689 快移1851 / 1852同 i 系列
双向开关不支持—3605#0(BDP)
双向附加参数——3626(负向移动的负端补偿号)、3627(反向回参考点时的补偿量)

三个容易忽略的细节:

  • i 系列补偿点号有两段:0–1023 与 3000–4023(0i-F 为 0–1535 / 3000–4535),同一轴的数据不能跨这两段混用。
  • 0M 系列每轴只有 128 个补偿点(0–127),行程长、间隔只能取大;i 系列 1024 个点,间隔可以取到很小,精度上限高得多。
  • 3624 有下限:补偿间隔不得小于最大进给速度 ÷ 7500。快移 15000mm/min 的轴,间隔至少 2mm(填 2000),否则补偿输出跟不上指令。
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FANUC 螺距误差补偿跨代参数对照:0M 0712-0715/1000-1128 ↔ i 系列 3620-3624 ↔ 16i/18i 双向 3605#0/3626/3627

三、补偿前必做的 4 项准备

表 3 螺补前的 4 项准备(顺序不能反)

顺序准备项要求为什么
①1825 位置环增益βi 3000–5000、αi 3000–7000;插补轴必须相同(设法见 增益不统一,测出来的”螺距误差”里混着伺服跟踪误差
②1851/1852 先清零或先补好补偿前原有值全部清 0间隙补偿会叠加进你的测量结果,数据不纯
③振动排查JOG/手轮各倍率全程移动,无异振、无卡滞;负载电流波动 <30%振动会让激光读数乱跳,测不出真实误差
④热平衡连续空运行 1–2 小时;环境温度波动 <2℃丝杠热伸缩是螺距误差的大头,冷态测的数据热态全变

四、测量与补偿点编号计算

测量用激光干涉仪,测点沿行程均布。程序要点(官方推荐的检测程序结构):每点都从同一方向单向定位逼近(先正向走 5mm 再负向走回 5mm,把反向间隙顺掉)→ G04 暂停 5 秒等激光计数 → 记录 → 每点反复 5 次取平均。

编号计算是整个流程最容易算错的一步。以 X 轴行程 −400 ~ +800mm、补偿间隔 50mm、参考点补偿号取 100 为例:

表 4 补偿点编号计算完整算例(间隔 50mm,参考点补偿号 100)

参数公式代入结果
3620 参考点补偿号自选(0–1023 内,留出两侧余量)—100
3621 负向最远补偿号参考点号 − 负向行程 ÷ 间隔 + 1100 − 400 ÷ 50 + 193
3622 正向最远补偿号参考点号 + 正向行程 ÷ 间隔100 + 800 ÷ 50116
3624 补偿间隔自定,≥ 最大进给速度 ÷ 750050mm50000(0.001mm 单位)
3623 补偿倍率常用 1—1
补偿点数量负向 8 点 + 正向 16 点 + 参考点400/50=8、800/50=1625 点(93–116 号连续)

为什么 3621 是”减完加 1″:补偿点是”间隔的格子”,从参考点向负向数 8 个间隔,落在第 8 格边界上的点号是 100−8=92,而最远那个点本身也要占一个补偿号,所以 +1 得 93。正向侧没有这个问题(100+16=116 就是正端点的号)。

3621/3622 填反的后果:补偿区间整体镜像,误差不但没被补掉,反而被放大一倍——而且不报警,只在激光复测时才发现,是现场最贵的低级错误之一。

补偿点编号计算:参考点补偿号 100、负向 93、正向 116、25 个连续补偿点的排布示意

五、参数逐项填写:3620 / 3621 / 3622 / 3623 / 3624 / 3625

表 5 i 系列螺补参数逐项填写说明

参数含义单位/范围填写要点
3620参考点的螺距误差补偿点号0–1023(或 3000–4023 段)参考点必须是补偿点;号要选在行程中段,给两侧留够点数
3621负向最远端的补偿点号0–1023按表 4 公式算;必须 < 3620
3622正向最远端的补偿点号0–1023必须 > 3620;与 3621 的差 +1 = 补偿点总数
3623补偿倍率1(常用)0M 系的 ×1/×2/×4/×8 在 0011#1#0,别混
3624补偿点间隔0.001mm,≥ 最大进给速度÷7500例:50mm 填 50000
3625旋转轴每转移动量仅旋转轴型直线轴不填;旋转轴必填(见第九节)

写入路径与反向间隙补偿相同:MDI 或急停 → SETTING 画面 PARAMETER WRITE=1(报 P/S 100 属正常)→ SYSTEM → PARAM 输参数号 → NO.SRH → 输入 → PWE 回 0。补偿数据在螺补画面里填(SYSTEM → 连续菜单 → [PITCH] 软键),不是普通参数画面——这是新手最常找不到的地方。

六、数据符号陷阱:补偿数据 = 测量数据取负,而且是增量

两条规则,违反任何一条补偿都会跑偏:

  1. 符号:补偿数据 = 测量数据取负。实测某点位置偏差 +5μm(比指令靠前 5μm),补偿值填 −5。
  2. 形态:填的是增量,不是绝对值。每个补偿点填的是”相对于相邻负侧补偿点”的增量(沿负方向看的增量值)——FANUC 螺补是增量型补偿,官方双向手册原文即”always set incremental values as viewed in the negative direction”。

一个测量点对应多个补偿点时怎么分配:测量间隔通常大于补偿间隔(比如每 20mm 测一个点,补偿间隔 5mm,一个测量点对应 4 个补偿点)。此时把该点的补偿量分散填到对应的 4 个补偿点里,代数和等于该测量点的补偿值。官方算例:−800.000 处测得偏差 1μm,补偿值应为 −1,对应 4 个补偿点,填 0、−1、0、0(和为 −1)——而不是 4 个点全填 −1(那样总量超补 4 倍)。

部分机型支持”总值输入”模式(0i 系列参数 3602#0 APE),可按累计值直接填;用不用它取决于你的测量软件输出格式,现场核对机型手册。

参数填写与数据符号:3620-3624 逐项填法、补偿数据=测量取负、增量型规则、一个测量点分摊 4 个补偿点

七、双向补偿(3605#0):正反两个方向分别建表

普通存储型螺补不区分移动方向,正反向用同一套数据。双向补偿(Bidirectional Pitch Error Compensation)让正、负方向各用一套数据,反向时还能像间隙补偿那样自动换算,专门治”正反向路径不重合”(半闭环机床的典型病)。

表 6 双向螺补附加参数(16i/18i/0i 支持机型)

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参数含义说明
3605#0(BDP)双向补偿开关1:有效;0:无效
3626负向移动时的负端补偿点号负方向数据区的起点,与 3621 独立
3627反向回参考点时的补偿量(绝对值)手动回参考点方向为正时,填反方向到参考点的补偿值
数据规则负方向数据必须覆盖所有正方向点每个点都要填;同样按负方向看的增量填

补偿点号可用 0–1023 与 3000–4023 两段(0i-F 到 1535/4535),正负方向数据可以共用号段,但同一轴不能跨段。

八、验证:±3μm → ±1.5μm 是怎么测出来的

补偿完必须复检,方法跟初测完全一致:激光干涉仪、同样的测点、同样的单向定位方式、热平衡状态。一组公开的实测对照(X 轴,补偿前后同一条件):

表 7 螺补前后复检对照(官方手册级流程的实测案例)

指标补偿前补偿后说明
定位精度±3 μm±1.5 μm提升一半,累积误差被拉平
重复定位精度1 μm1 μm不变——螺补不改善重复性
反向间隙3 μm1 μm反向间隙是 1851 的活,这里顺带说明别混

复检不过的三个常见原因:① 符号整体填反(误差变两倍,立刻能发现);② 补偿点区间 3621/3622 算错(只补了一部分行程);③ 热平衡没做到(数据对得上机床却对不上零件)。补偿后要把螺补数据单独备份(ALL I/O 或螺补画面单独输出),换主板/恢复数据时它是独立资产——备份方法见 FANUC 数据备份与恢复完整教程。

验证与闭环:激光复检 ±3μm→±1.5μm、重复定位精度不变、螺补数据单独备份

九、旋转轴与直线轴的差异

  • 3625 必填:旋转轴要设”每转移动量”,直线轴不填。
  • 单位变成角度:补偿数据按检测单位以角度值填;IS-B 标准下最小检测单位可到 0.001°(3.6″),具体以机型手册为准。
  • 双向补偿旋转轴还多一步:需对 3625 型参数按每转移动量核算补偿点跨度,号段排布与直线轴同理。
  • 旋转轴的测量通常用角度基准(多面棱体/角度干涉仪),流程与直线轴相同:单向逼近 → 暂停计数 → 取负 → 增量填。

常见问题(FAQ)

FANUC 螺距误差补偿用激光干涉仪还是千分表?

正式补偿必须用激光干涉仪。千分表只能测单点往返差值,适合反向间隙(1851)那种”单点、双向、随方向变”的误差;螺距误差是全行程、随位置变的误差,需要能沿行程逐点采集绝对位置偏差的仪器,千分表的量程和精度都做不到。现场没有激光计时,可先用千分表 + 块规做几个关键点的粗检,判断”要不要做螺补”,但正式数据必须上激光。测量时注意单向定位逼近(先同向走 5mm 再回退),把反向间隙从数据里剔掉。

3621 和 3622 分别代表什么?为什么填反了补偿会完全失效?

3621 是负向最远端的补偿点号,3622 是正向最远端的补偿点号,两者圈定补偿区间的起止。填反之后,系统按镜像后的区间取补偿数据——本该在行程中段补 +5μm,实际在对称位置补了 −5μm,原误差被放大成两倍,而且全程不报警,只在激光复测时才暴露。计算公式记牢:3621 = 参考点号 − 负向行程÷间隔 + 1;3622 = 参考点号 + 正向行程÷间隔。

螺距误差补偿做了还需要反向间隙补偿吗?两者的先后顺序是什么?

两个都要做,治的病不同:螺补治”全行程位置误差”,间隙补偿治”换向滞后”,互不替代。顺序一定是先间隙、后螺补:①先测间隙、补 1851/1852(或先清零);②再做螺补测量与补偿。反过来做的话,测螺距时每次单向逼近虽然能顺掉间隙,但补偿生效后间隙量变化会让螺补数据失去基准;③螺补完后复检,如果双向定位差值仍大,回头确认 1851/1852。重复定位精度两个补偿都治不了——那是机械问题。

最后更新:2026-10-24

本文有英文版:Fanuc Pitch Error Compensation 3620-3624: Laser Measurement, Point Numbering and Parameter Entry
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THE END
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