龍門軸不同步調(diào)整實(shí)例

胡 輝

(中航工業(yè)昌河飛機(jī)工業(yè)集團(tuán)公司機(jī)械動(dòng)力部，江西景德鎮(zhèn) 333002)

龍門軸功能是一種完全意義上的同步驅(qū)動(dòng)控制，它把機(jī)械上剛性連接，有著獨(dú)立的伺服驅(qū)動(dòng)的兩個(gè)或三個(gè)軸實(shí)現(xiàn)同步而且無差別的控制。龍門軸結(jié)構(gòu)中的所有軸都有自己的位置環(huán)，從動(dòng)軸的位置給定由主動(dòng)軸決定，系統(tǒng)會(huì)隨時(shí)監(jiān)控主動(dòng)軸和從動(dòng)軸之間的位置偏差，當(dāng)差值達(dá)到一定值以后，系統(tǒng)會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的報(bào)警，這時(shí)，我們需要對(duì)龍門軸進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，防止這個(gè)差值繼續(xù)擴(kuò)大從而對(duì)機(jī)械產(chǎn)生損害。

一臺(tái)法國CRENEAU奎諾高架橋式五軸聯(lián)動(dòng)加工中心，配西門子840D控制系統(tǒng)，機(jī)床X方向采用的是龍門軸同步控制，分別由主動(dòng)軸X和從動(dòng)軸U驅(qū)動(dòng)。機(jī)床出現(xiàn)10652報(bào)警：龍門軸X超出警告極限，并且在移動(dòng)X軸時(shí)，機(jī)床抖動(dòng)幅度很大。查看報(bào)警幫助，提示龍門軸位置偏差已經(jīng)超過系統(tǒng)參數(shù)MD37110 GANTRY_POS_TOL_WARNING設(shè)定值。首先查看該參數(shù)，值為0.1 mm，參數(shù)值設(shè)置沒有問題。因此懷疑龍門扭曲，將一500 mm×500 mm標(biāo)準(zhǔn)大理石方尺置于工作臺(tái)中央，檢測(cè)X軸和Y軸的垂直度，500 mm行程偏差了0.05 mm左右，由于橫梁跨距約為2 m左右，因此龍門X軸和U軸位置偏差為0.2 mm左右，偏差較大，影響了龍門軸正常運(yùn)行。這時(shí)，我們需要使用手工方式拆分龍門軸組，進(jìn)行人工干預(yù)，消除偏差，使其重新建立同步關(guān)系。

在調(diào)整過程中要使用下列參數(shù)：

(1)MD37110 GANTRY_POS_TOL_WARNING；龍門軸之間的位置監(jiān)控值，當(dāng)超過該值時(shí)，系統(tǒng)會(huì)產(chǎn)生報(bào)警。

(2)MD37140 GANTRY_BREAK_UP；拆分龍門軸，取消同步關(guān)系。

(3)MD34090 REF_MOV_DIST_CORR；參考點(diǎn)偏移值。

(4)MD20700 REF_NC_START_LOCK；沒建立機(jī)床參考點(diǎn)，系統(tǒng)自動(dòng)運(yùn)行模式是否關(guān)閉。

調(diào)整步驟如下：

(1)首先解除龍門X軸和U軸之間的同步關(guān)系。將對(duì)應(yīng)的軸參數(shù)MD37140 GANTRY_BREAK_UP由0改為1。這時(shí)，龍門組中的每個(gè)軸都可以單獨(dú)控制。

(2)松開橫梁兩端與直線滑塊之間的緊固螺絲，利用手輪單獨(dú)移動(dòng)X、U軸，通過標(biāo)準(zhǔn)大理石方尺，將X軸和Y軸的垂直度調(diào)整在允差范圍以內(nèi)，在垂直度校好后將緊固螺絲旋緊。

(3)由于龍門軸的位置發(fā)生了相對(duì)變化，因此其對(duì)應(yīng)的軸參數(shù)MD34090 REF_MOV_DIST_CORR需要重新設(shè)置。首先將龍門軸X軸和U軸對(duì)應(yīng)的軸參數(shù)MD34090都設(shè)置為0。同時(shí)將參數(shù)MD20700 REF_NC_START_LOCK由1改成0，這樣機(jī)床即使不回零，同樣也可以執(zhí)行程序，系統(tǒng)不會(huì)報(bào)警。執(zhí)行NCK RESET，重新啟動(dòng)系統(tǒng)。

(4)在 MDA模式下，執(zhí)行指令 TRAILON(U，X，1)。該指令的意思是激活和定義聯(lián)動(dòng)組合，聯(lián)動(dòng)軸(跟隨軸)運(yùn)行引導(dǎo)軸引導(dǎo)的移動(dòng)位移。其中U為聯(lián)動(dòng)軸(跟隨軸)，X軸為引導(dǎo)軸，也就是U軸跟隨X軸移動(dòng)。在JOG+REF方式下，對(duì)X軸手動(dòng)回零。

(5)在X軸成功回零后，在MDA模式下，執(zhí)行指令TRAILON(X，U，1)。在JOG+REF方式下，對(duì)U軸執(zhí)行手動(dòng)回零，回零成功后記下X、U軸當(dāng)前坐標(biāo)值。

(6)將回零后獲得的X軸和U軸坐標(biāo)值相減后得到的值輸入到U軸對(duì)應(yīng)的軸參數(shù)MD34090中。

(7)將參數(shù) MD37140由1改為0，MD20700由0改為1，執(zhí)行NCK RESET，重新啟動(dòng)系統(tǒng)，龍門軸移動(dòng)恢復(fù)正常，調(diào)整完畢。

使用西門子840D系統(tǒng)及高級(jí)指令功能，可以非常簡單、方便地消除主/從軸偏差，使龍門軸重新建立同步關(guān)系，機(jī)床運(yùn)動(dòng)恢復(fù)正常。但是在調(diào)整過程中特別要小心，尤其是在拆分龍門軸后，防止龍門框架或驅(qū)動(dòng)元件損壞。