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      摘要：介紹數(shù)控系統(tǒng)交叉補償功能在提高數(shù)控龍門鏜銑床橫梁定位精度方面的應(yīng)用。

    
      0 、引言

     在數(shù)控龍門鏜銑床中，影響橫梁定位精度主要有兩方面因素：橫梁的撓度；橫梁的傾斜。解決好這兩個問題，即可提高機床整體的數(shù)控精度，也可以更好地滿足用戶零件精加工的要求。所以，在數(shù)控龍門鏜銑床中，橫梁補償是提高整機數(shù)控精度的關(guān)鍵措施。本機床的各項進給軸均為全閉環(huán)控制。

      1 、影響橫梁定位精度的因素及補償措施

      數(shù)控動梁龍門鏜銑床橫梁由兩個雙驅(qū)同步電機來驅(qū)動，分別是W1軸、W2軸，為滾珠絲杠形式，其基本結(jié)構(gòu)如圖1 所示。

        
  
       圖1 數(shù)控動梁龍門鏜銑床基本結(jié)構(gòu)

       1.1 橫梁的撓度

       橫梁自身的重量加上主軸箱的重量會使橫梁產(chǎn)生一定的撓度變化，另外，撓度也隨主軸箱在橫梁的位置（Y 向）而變化，以及在主軸箱安裝不同附件時隨附件的重量而變化。可以根據(jù)主軸箱在橫梁的位置（Y向），通過提升滑枕（Z 向）來補償橫梁的撓度變化，兩者之間的關(guān)系為：
  

     1.2 橫梁的傾斜

     主軸箱在橫梁中心位置時橫梁是水平的， 當(dāng)主軸箱沿橫梁（Y 向）移動偏離橫梁中心位置時會使橫梁（W1、W2向）產(chǎn)生傾斜，其傾斜程度會隨主軸箱在橫梁上的位置而變化，越是靠近橫梁的一端，橫梁傾斜越嚴(yán)重，從而造成銑削平面的傾斜，最終導(dǎo)致加工工件的水平面與工作臺基準(zhǔn)面的平行度超出允許范圍。主軸箱安裝不同附件時， 橫梁傾斜程度也會隨附件的重量而變化， 即W1、W2軸的誤差隨Y軸位置而變化，并且與附件重量呈正比，可用下式表達：

      2、 橫梁定位精度補償?shù)姆椒安襟E

      西門子840D 數(shù)控系統(tǒng)獨特的交叉補償功能可以解決上述問題。840D 數(shù)控系統(tǒng)具備豐富的坐標(biāo)軸補償功能，可以實現(xiàn)機械傳動的間隙補償、橫梁撓度補償、圓弧運動過象限補償、螺距誤差補償、溫度補償、跟隨誤差補償?shù)取Ｃ總€坐標(biāo)軸既可以激活線性誤差補償， 也可激活非線性軸的誤差補償。

      2.1 通過激光檢測儀器檢測并記錄誤差值

      使用百分表或激光干涉儀分別記錄移動主軸箱（Y 軸）時橫梁W1、W2軸誤差值，移動主軸箱（Y 軸）時滑枕Z 軸誤差值。

      2.2 創(chuàng)建補償表

     （1）設(shè)置每個補償表補償點數(shù)。

MD 18342: MM_CEC_MAX_ POINTS ［t］
t=0 : 第1 個補償表Y_W1
t=1 : 第2 個補償表Y_W2
t=2 : 第3 個補償表Y_Z
MD 18342: MM_CEC_MAX_POINTS［0］=46 第1 個補償表46 個補償點
MD 18342: MM_CEC_MAX_POINTS［1］=46 第2 個補償表46 個補償點
MD 18342: MM_CEC_MAX_POINTS［2］=46 第3 個補償表46 個補償點

      （2）做NC 數(shù)據(jù)備份，然后讀回這個備份。

 
      （3）按Service 鍵后，按數(shù)字選擇鍵并選有效數(shù)控數(shù)字鍵, 然后選Saving-of-NC-data→OK→選擇NCActive-data→回車→選擇Sag/angularity-complete→按手動數(shù)據(jù)鍵→按Copy 鍵→將光標(biāo)移動到其他目錄上讓Insert 鍵變黑→按Insert 鍵→用tab 鍵切換到abor項，選擇Newbackup 地址→用tab 鍵切換到地址編碼項,輸入Inter-comp 并回車，按OK 鍵，這時在屏幕上可以看到剛才創(chuàng)建的目錄Inter-comp， 選擇Intercomp目錄并回車，此時可以找到一個名為NC_CEC_INI的文件，回車并打開。以補償W1軸為例，補償表：

%_N_NC_YW1_CEC_INI
CHANDATA(1)
MYMAN_CEC ［0,0］=+0.01；W1
軸第1 個補償值:
MYMAN_CEC ［0,1］=+0.03；W1
軸第2 個補償值:
MYMAN_CEC ［0,2］=-0.03；W1
軸第3 個補償值:
MYMAN_CEC ［0,3］=-0.01；W1
軸第4 個補償值:
MYMAN_CEC ［0,4］=+0.01；W1
軸第5 個補償值:
MYMAN_CEC ［0,5］=-0.01；W1
軸第6 個補償值:
… … …
MYMAN_CEC ［0.45］=+0.02；W1
軸最后一個補償值:
MYMAN_CEC_INPUT_AXIS［0］=(AX2)；基準(zhǔn)軸Y
MYMAN_CEC_OUTPUT_AXIS［0］=(AX3)；補償軸W1
MYMAN_CEC_STEP［0］=100；補償點間距
MYMAN_CEC_MIN［0］=+100.0；補償起點（Y 軸）
MYMAN_CEC_MAX［0］=-4500.0；補償終點（Y軸）
MYMAN_CEC_DIRECTION［0］=0；雙向補償（Y軸）
MYMAN_CEC_MULT_BY_TABLE［0］=0
MYMAN_CEC_IS_MODULO［0］=0；
M17
 

     將補償值輸入并存儲→按Manage data 鍵→按Load HD-NC 鍵（ 完成后， 屏幕下方顯示“job isready”） →切換到Start-up 畫面， 修改W1軸參數(shù)MD32710: CEC_ENABLE［AX3］=1、W2軸參數(shù)MD 32710:CEC_ENABLE ［ AX4 ］ = 1 、Z 軸參數(shù)MD 32710 :EC_ENABLE ［AX5］ =1， 修改設(shè)定數(shù)SD41300:CEC_TABLE_ENAB01［0=1SD41300:CEC_TABLE_ENABLE［1］=1、SD41300: CEC_TABLE_ENABLE ［2］ = 1→NCK 復(fù)位→回參考點。

 
    （4）切換Diagnostis 畫面，同時按ServiceDisplay 鍵及Service axis 鍵，查看W1軸并注意其中Compensationsag+temperature 項，當(dāng)Y 軸移動時，如果上述步驟操作正確，左立柱補償即已生效，那么補償?shù)臄?shù)值在此處可以看到。

   
     3 、結(jié)語

  
     該公司自主研發(fā)生產(chǎn)的XK2130 系列數(shù)控龍門鏜銑床，成功應(yīng)用了西門子系統(tǒng)交叉補償功能，滿足了用戶精加工零件和提高效率的要求。