数控落地铣镗床滑枕挠度补偿控制形式的改进及调试.pdf

《数控落地铣镗床滑枕挠度补偿控制形式的改进及调试.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、2014年4月机床与液压Apr．2014第42卷第8期MACHINETOOL&HYDRAULICSVo1．42No．8DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2014．08．043数控落地铣镗床滑枕挠度补偿控制形式的改进及调试刘志友(齐重数控装备股份有限公司，黑龙江齐齐哈尔161005)摘要：针对数控落地铣镗床滑枕行程大而产生的挠度变形问题，采用改进液压控制、电气反馈装置及电气控制等措施，提高了滑枕低头补偿的精度及滑枕移动时的补偿反应速度。该技术提高了数控落地铣镗床滑枕的稳定性。关键词：s7．300PLC；铣镗床；滑枕挠度补偿中图分类号：TG53；TG54文献

2、标识码：B文章编号：1001—3881(2014)8—135—3目前在机械制造行业，大型数控落地铣镗床主轴在镗箱上，将导轨固定在活塞与钢丝绳联接支架上，直径在260mm及以上，滑枕和镗箱质量大、相对结中间采用轴承杠杆臂联接，通过编码器的旋转角度直构刚性差，尤其主轴箱在工作过程中，铣镗轴及滑枕接反映油缸的位置实际值，西门子CNC系统将反馈从主轴箱中伸出的距离比较大，从而使主轴工艺系统装置提供的实际值传送给PLC直接控制油缸位置，在加工过程中刚性变差，造成理论与实际重心值偏差可有效防止中间环节产生的误差对补偿精度的不良影增大J。为补偿受滑枕伸缩产生的主轴箱重心偏响，并有利于监控补偿

3、效果，当补偿未到位时及时提移，普遍采用液压缸对主轴箱理论与实际重心值产生醒操作者，并自动做出保护措施。的偏差进行补偿的结构，但液压控制部分无一例外地全部采用进口比例阀控制方式，在实际应用中存在诸多弊端，如：补偿响应速度慢“、开环控制、系统重复精度低，比例阀控制系统成本过高并且容易受油液温度及清洁度的影响，发生故障时不易察觉等。文中对该结构的控制形式进行了彻底的改进，以某公司为青岛海西重工生产的FMBI26X120X60L-NC数控落地镗为例，该台机床主轴直径260mm，滑枕行程1600mm，通过改进提高了系统补偿精度和稳定性，同时降低生产及维修成本，以保证滑枕移动母线与立柱移动

4、母线的垂直度在规定范围内，保证整机的加工精度要求。文中介绍的方案经该设备长期使用验证，已完全解决了这项技术难题。1主轴箱平衡补偿系统的补偿结构及检测和反图1落地铣镗结构示意图馈装置如图1所示，滑枕伸出时受其自重影响，使其产生向下弯曲变形产生进度误差。以上述机床为例，实测滑枕伸出1600mm时变形量在0．45mm左右，数控落地铣镗床的轴与y轴的垂直度精度(即滑枕水平方向与立柱垂直方向的垂直度)为一项最基本的几何精度要求，严重影响着该机床的加工精度，该项精度的补偿需要有良好的定位精度、快速的响应和跟随性，使轴在静止、运动的状态下有一个高精确的水平定位精度，使机床几何精度保持在最佳状

5、态。如图2所示，采用绝对值编码器将其用支架固定图2油缸测量反馈装置图收稿日期：2013—02—19作者简介：刘志友(1981一)，男，大专，助理工程师，长期从事于重型机床的制造、安装、调试及改造。E—mail：zyliu1981@163．tom。·136·机床与液压第42卷2液压控制系统的改进和A口增加两个节流阀用以减小切换动作时的冲击；对补偿油缸的液压控制方式进行了彻底的改进，同时将油缸的行程加大，由原来的80mm增加到改如图3所示。将原比例减压阀取消，用ATOS生产的造后的120mm，以提高补偿量，减少故障概率及维方向控制阀代替原有的比例减压阀，并在回油T口修成本。三位换向

6、阀比例阀PPTT补偿油缸补偿油缸(a)改进前(b)改进后图3改进前和改进后液压控制系统示意图3电气控制及程序设计OUT34：：．2西门子s7-300是一种功能非常强大的PLC系0UrI35：：M2．1统，通过PLC对轴与Q轴(补偿油缸活塞移OU，I’36：=DB63．DBW22动)绝对位置的读取和监控，将轴绝对位置值作IO37：=P#DB63．DBX18．0DWORD1为补偿的参考值，通过系统PLC的运算，将控制信IO38：=P舟DB63．DBX4．0DWORD1号转化为误差脉冲量输出到PLC的输出口，驱动方IO39：=向阀的开闭及换向，控制补偿油缸的绝对位置。为防NOP0止操

7、作人员误操作，特编写电子锁程序。编写专用平衡油缸补偿量手动调整控制程序，方便操作者在补偿电子锁程序：精度不理想时调整补偿量，调节结束后自动保存新补偿值，并为常用调整参数、多附件头补偿表预留接口AL31．0方便调试。在程序中监控补偿响应，在实际补偿值未A(达到设定值时触发报警，提示操作者查找原因。在调OI21．6试主轴箱平衡补偿系统前，应首先保证各部件相关几0M9．1何精度合格。调试中兼顾系统的稳定性、超调量与稳)态精度。FPM9．0主程序：Ls5T#800MSANM2．1SET19ANM2．