（中國石油集團濟柴動力總廠成都壓縮機廠，四川 成 都 6 10100）

我公司機加工車間目前有六臺配置SINUMERIK 840D系統(tǒng)的各類型數(shù)控機床，其中有兩臺大型數(shù)控定梁龍門鏜銑床是我公司于2001年購置并投入使用的，數(shù)控機床的運用，極大的提高了我公司的加工品質(zhì)和效率，為我公司的發(fā)展壯大做出了不小的貢獻。由于我公司日常加工件以大型鑄鋼件為主，且大部分系粗加工和半精加工，工件硬度高，機床消耗和磨損較大，機械鏈接部分會產(chǎn)生間隙,從而造成在加工過程中,工件的輪廓偏離理想的幾何曲線，導(dǎo)致加工工件產(chǎn)品品質(zhì)的下降。特別是在加工大型的工件時，由于溫度和機械力的影響，使的加工精度損失更為嚴重。只有通過定期對數(shù)控系統(tǒng)進行精度調(diào)整，才能有效保證其加工精度。另外，通過精度調(diào)整，也能極早的發(fā)現(xiàn)機床存在的電氣和機械方面的故障，將故障消除在萌芽狀態(tài)，最大化的提高設(shè)備的使用壽命和工作效率。

下面以我公司機加工車間的北京第一機床廠2001年生產(chǎn)的數(shù)控定梁龍門鏜銑床XHA2430×80 Y軸為例，對螺距誤差補償在維修工作中的應(yīng)用加以探討和摸索。

1 數(shù)控機床調(diào)整前概況

近期，操作者反應(yīng)數(shù)控定梁龍門鏜銑床XHA2430×80 Y軸在加工過程中頻繁出現(xiàn)靜止誤差、輪廓監(jiān)控、主軸使能被復(fù)位等報警，且加工出來的工件表面粗糙增高，品質(zhì)受到很大影響，特別是在利用加長附件鏜銑頭加工壓縮機體滑道時，故障報警引起停機，容易造成銑頭栽刀，損壞滑道現(xiàn)象，造成工件報廢情況。維修人員到現(xiàn)場檢查調(diào)試發(fā)現(xiàn)，Y軸在運動過程中軸向有輕微竄動現(xiàn)象，當慢速移動時，換向瞬間Y軸溜板有較大抖動。首先，電氣人員，對Y軸運行數(shù)據(jù)進行了監(jiān)測，無異常；接著對電機、驅(qū)動模塊、控制模塊、電纜插頭、接線進行了檢查，沒有發(fā)現(xiàn)異常。初步判斷可能是Y軸在使用過程中，由于測量系統(tǒng)和力的傳遞過程中會產(chǎn)生誤差和機床自身磨損，造成機械實際進給值與給定信號值的不一致，導(dǎo)致工件加工精度不穩(wěn)定，另外反向間隙增大也是應(yīng)該考慮的一個原因。

2 利用激光干涉儀對機床Y軸的螺距誤差精度進行檢測

利用激光干涉儀對機床Y軸的螺距誤差精度進行檢測，通過數(shù)據(jù)判斷故障原因，并根據(jù)需要做出相應(yīng)的維修方案調(diào)整。首先我們考慮利用檢測數(shù)據(jù)，在電氣上調(diào)整系統(tǒng)相關(guān)參數(shù)，看能否解決機床故障。螺距補償?shù)倪^程如下：

（1）架設(shè)激光干涉儀。我公司使用的是RENISHAW(雷尼紹)激光干涉儀；

（2）備份機床現(xiàn)在的NC和PLC程序，還有機床重要的加工程序和參數(shù)；

（3）編制邏輯誤差補償數(shù)控機床Y軸的移動運行軌跡程序；

在程序編制過程中要考慮Y軸的正負行程，明確檢測范圍，確定檢測的點數(shù)和步長。該機床Y軸的工作行程范圍為+890 mm到-3 710 mm之間，我們?nèi)?30 mm為檢測步長，那么我們的檢測點數(shù)為（890+3 710）/230=20個，綜合計算結(jié)果，我們編制程序如下：

當程序編制結(jié)束以后，應(yīng)該試運行一下，看各個點位和步長是否正確。該程序可以通過外部計算機編制完成以后上傳系統(tǒng)，也可以在系統(tǒng)中直接編制。如果考慮經(jīng)常要使用邏輯補償，那么可以將該程序存在工系統(tǒng)件程序中，方便以后使用。

（4）在系統(tǒng)中自動生成補償文件。

自動生成補償文件過程如下：在系統(tǒng)主界面，點擊服務(wù)→移動光標到“NC-生效-數(shù)據(jù)”→選擇測量系統(tǒng)誤差補償→測量系統(tǒng)誤差補償軸2（X軸為軸1，Y軸為軸2，Z軸為軸3）→點擊數(shù)據(jù)管理→復(fù)制→工件→粘貼。將系統(tǒng)產(chǎn)生的補償文件傳出，在PC機上編輯并輸入補償值，經(jīng)過編輯，按照需要將編輯過的補償文件傳入系統(tǒng)[1]。

（5）在這里要用到兩個西門子840D系統(tǒng)的兩個軸參數(shù)。

MD38000最大補償點數(shù)：修改此參數(shù)，會引起NCK內(nèi)存重新分配，會丟失數(shù)據(jù)，所以要求必須先做好第二步，備份好機床的重要數(shù)據(jù)。原則上我們不要輕易改動這個參數(shù)。MD32700螺距誤差補償：0為螺距補償不生效，允許修改補償文件，1為螺距補償生效，不允許修改補償文件[2]。

（6）將MD32700置0，在PC機將補償文件中的補償值全部清零，再將補償文件傳入系統(tǒng)，將補償文件作為加工程序執(zhí)行一次，將原有機床的螺距補償值清除。要設(shè)定系統(tǒng)參數(shù)，只有當該軸返回參考點后才能生效。所以將MD32700置1，NCK復(fù)位，機床重啟，回參考點[2]。

（7）利用激光干涉儀對機床Y軸現(xiàn)在的螺距誤差精度進行檢測，會得出相應(yīng)的補償數(shù)據(jù)。從測量結(jié)果中也不難看出，機床的反向間隙偏大，將機床Y軸反向間隙參數(shù)MD32450進行相應(yīng)的調(diào)整。再將補償文件按最新檢測值進行補償值編輯，設(shè)定MD32700=0，將修改過的補償文件做為工件程序再執(zhí)行一次。設(shè)定MD32700=1，NCK復(fù)位，機床重啟，軸回參考點后，新補償值生效[3]。

（8）當補償、調(diào)整完成后，裝夾工件試切，工件粗糙度有所改善，但是Y軸軸向竄動，Y軸溜板換向瞬間抖動現(xiàn)象依然沒有消除。電氣上的參數(shù)調(diào)整并沒有解決問題，現(xiàn)在可以明確機床Y軸機械部分存在問題，打開溜板護罩，反復(fù)來回移動Y軸一段距離，發(fā)現(xiàn)絲杠在軸移動換向時，有明顯的相對于絲杠支座的位移現(xiàn)象，這就是造成軸溜板換向瞬間抖動的直接原因。維修鉗工檢查發(fā)現(xiàn)，絲杠相對于支座的端面并緊螺母螺扣損壞,無法鎖緊四杠，所以在換向時絲杠竄動。拆下螺母進行修復(fù)，完成并緊絲杠，通電試運行，絲杠換向正常，溜板平穩(wěn)。

（9）由于對絲杠進行了調(diào)整，為了保證絲杠的螺距誤差精度，需要再次利用激光干涉儀對機床Y軸現(xiàn)在的螺距誤差精度進行檢測。重復(fù)6、7步驟，對Y軸再次進行精度檢測，將新的螺距補償數(shù)據(jù)輸入系統(tǒng)，并對反向間隙做出相應(yīng)調(diào)整。最后機床重啟，軸回參考點后，新補償值生效。

3 結(jié)束語

通過工件試切和一段時間的觀察，機床的故障現(xiàn)象完全解決，系統(tǒng)運行正常。在維修過程中，我們利用激光干涉儀對機床的相關(guān)精度進行了檢測，快捷的判斷出了機床故障原因，提高了維修的工作效率，同時最新補償結(jié)果也保證了機床精加工的精度要求。螺距補償已經(jīng)在我公司多臺840D數(shù)控系統(tǒng)的日常維護和精度保障上的到廣泛的應(yīng)用。我們建議，有條件的企業(yè)都應(yīng)該定期使用激光干涉儀對數(shù)控機床的精度進行調(diào)整，保證機床的最佳工作精度，一方面能有效控制所生產(chǎn)的產(chǎn)品品質(zhì)，另一方面也能提前發(fā)現(xiàn)機床所存在的缺陷，及時維護保養(yǎng)提高機床設(shè)備的使用壽命。

最后結(jié)論，搞維修工作，就必須學無止境，勇于摸索、創(chuàng)新，總結(jié)經(jīng)驗教訓(xùn)，開拓思維，靈活有效的利用各種新型的檢測儀器、儀表，與時具進才能適應(yīng)不斷發(fā)展的數(shù)控機床的維修工作需要。本文作者僅在此拋磚引玉，借此機會和各位維修同仁一起探討、學習。

[1]西門子自動化驅(qū)動集團.西門子840D簡明調(diào)試手冊[K].西門子自動化驅(qū)動集團，2004.

[2]西門子自動化驅(qū)動集團.SINUMERIK 810/840D維修與調(diào)整[K].西門子自動化驅(qū)動集團，2007.

[3]鐘丙林.機床故障判斷學[K].北京機械工業(yè)出版社，1998.

[4]武友德.數(shù)控設(shè)備故障診斷與維修技術(shù)[K].北京化學工業(yè)出版社，2003.

[5]陳吉紅，楊克沖.數(shù)控機床實驗指南武漢[K].華中科技大學出版社，2003.