摘要：介紹數控係統交叉（chā）補償功能在提高數控龍門鏜銑床橫梁定位精度方麵的應用。

    
      0 、引言

     在數控龍門（mén）鏜銑床中，影（yǐng）響橫梁定位精度主要有兩方麵因素：橫梁（liáng）的撓度；橫梁的傾斜。解決好這兩個問題，即可提高機（jī）床整體的（de）數控精度，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（chuáng）中，橫梁補償是提（tí）高整（zhěng）機（jī）數控精度的關鍵措施。本機（jī）床（chuáng）的各項進給軸均為全閉環控製。

      1 、影響橫梁定位精度的因素及補償措施（shī）

      數控動梁龍門鏜（táng）銑床橫梁由兩個雙驅同步電機來驅動，分別是W1軸、W2軸，為滾珠絲杠形式，其基本（běn）結構如圖1 所示。

        
  
       圖1 數控動梁龍（lóng）門（mén）鏜銑床基本結構（gòu）

       1.1 橫梁的撓度

       橫（héng）梁自（zì）身的重量加上主軸箱的重（chóng）量會使橫梁產生一定的撓度變化，另外，撓度也隨主軸箱在橫梁的位（wèi）置（Y 向）而變化（huà），以及在主軸箱安裝（zhuāng）不同附件（jiàn）時隨附件的重（chóng）量而變化。可（kě）以（yǐ）根（gēn）據主軸箱在橫梁的位置（Y向），通過提（tí）升滑枕（Z 向）來補償橫梁的撓度變化，兩者之間的關（guān）係為：
  

     1.2 橫梁的傾斜（xié）

     主（zhǔ）軸箱在橫梁中心位置時橫梁是水平的， 當主軸箱沿橫梁（Y 向）移動偏離橫梁中心位置（zhì）時會使橫梁（W1、W2向（xiàng））產生傾斜，其（qí）傾斜程度會隨主軸箱在橫梁上的位置而變化，越是（shì）靠近橫梁的一端，橫（héng）梁傾斜越嚴重（chóng），從而造成銑削平麵的傾斜，最終導致加工工件的水平麵與工作台（tái）基準麵的平行度超出允許範圍。主軸箱安裝不（bú）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（biàn）化，並且（qiě）與附件重量（liàng）呈正比（bǐ），可用下式表達：

      2、 橫梁定位精度補償的（de）方法及步驟

      西門子840D 數控係統獨特的交叉補償功能可以解（jiě）決上（shàng）述問題。840D 數控係統具備豐富的坐標（biāo）軸（zhóu）補償功（gōng）能，可以實現機械傳動的間隙補償、橫梁撓度補償（cháng）、圓弧運動過（guò）象限補償、螺（luó）距誤差補償、溫度補償、跟隨誤差補償等。每個坐標軸既可（kě）以激活線（xiàn）性誤差補償， 也可激活非線性軸的誤差補償。

      2.1 通過（guò）激光檢測儀器檢測並記錄誤差值

      使用百分表或激光幹涉儀分（fèn）別記錄移動主軸箱（Y 軸）時（shí）橫（héng）梁W1、W2軸誤差值，移動主軸箱（Y 軸）時（shí）滑枕（zhěn）Z 軸誤差（chà）值。

      2.2 創建補償表

     （1）設置每個（gè）補償表補償點數。

MD 18342: MM_CEC_MAX_ POINTS ［t］
t=0 : 第1 個補償（cháng）表Y_W1
t=1 : 第2 個補償（cháng）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（cháng）點
MD 18342: MM_CEC_MAX_POINTS［2］=46 第3 個補償（cháng）表46 個補（bǔ）償點

      （2）做NC 數據備份，然後讀回這個備份。

 
      （3）按Service 鍵後，按數字選（xuǎn）擇鍵並選有效數控數字鍵, 然後選Saving-of-NC-data→OK→選擇NCActive-data→回車→選擇Sag/angularity-complete→按手動數據鍵→按Copy 鍵→將光標移動到其他（tā）目錄上（shàng）讓Insert 鍵變黑（hēi）→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（xiàng）,輸入Inter-comp 並回車，按OK 鍵，這時在屏幕上可以看到剛才（cái）創建的目錄Inter-comp， 選擇Intercomp目錄並回車（chē），此時（shí）可以找到一個名為NC_CEC_INI的文件，回車並打開。以補償W1軸為（wéi）例，補償（cháng）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
軸最後一個補償值:
MYMAN_CEC_INPUT_AXIS［0］=(AX2)；基準軸Y
MYMAN_CEC_OUTPUT_AXIS［0］=(AX3)；補償軸W1
MYMAN_CEC_STEP［0］=100；補償點間（jiān）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
 

     將補償值輸入並存儲→按Manage data 鍵→按Load HD-NC 鍵（ 完（wán）成後， 屏幕下方顯示“job isready”） →切換到Start-up 畫麵， 修（xiū）改W1軸參數MD32710: CEC_ENABLE［AX3］=1、W2軸（zhóu）參數MD 32710:CEC_ENABLE ［ AX4 ］ = 1 、Z 軸參數MD 32710 :EC_ENABLE ［AX5］ =1， 修改設定數SD41300:CEC_TABLE_ENAB01［0=1SD41300:CEC_TABLE_ENABLE［1］=1、SD41300: CEC_TABLE_ENABLE ［2］ = 1→NCK 複位→回參考點（diǎn）。

 
    （4）切換Diagnostis 畫（huà）麵，同（tóng）時按ServiceDisplay 鍵及Service axis 鍵，查看W1軸並注意其中Compensationsag+temperature 項，當Y 軸移動時，如果上（shàng）述步驟操作正確，左立柱補償即已生效，那麽補償的數值在此處可以看到。

   
     3 、結語

  
     該公司自主研發生產的XK2130 係列數控龍（lóng）門鏜銑床，成功應用了西（xī）門子係統交（jiāo）叉補償功能，滿（mǎn）足了用戶（hù）精加工零件和提高效率的要求。