浅谈西门子840D系统螺距补偿在维修中的运用_刘清

４ 工作实例
在上汽通用五菱汽车股份公司新研发的两款车 型“五菱荣光”和“五菱宏光”的白车身试制过程中，通 过运用上述品质控制方法，使整个样车白车身制造品 质得到较大的提高，效果非常好，白车身 ＣＭＭ 测量 合格率由原来 ４０ ％提高 ６０ ％以上，对“五菱荣光”、
５ 结束语
样车白车身制造品质控制是一个比较复杂的系 统工程，所涉及到的领域和知识比较多，如冲压、模 具、焊接、测量等多方面技术，通过这几年新产品研 发的白车身试制工作的实践和总结，文章中所叙述 几种方法已能较好控制白车身制造品质，保证白车 身达到产品设计要求，满足样车试验的需求。
《装备制造技术》２０１３ 年第 １ 期
补偿值全部清零，再将补偿文件传入系统，将补偿文 件作为加工程序执行一次，将原有机床的螺距补偿 值清除。要设定系统参数，只有当该轴返回参考点后 才能生效。所以将 ＭＤ３２７００ 置 １，ＮＣＫ 复位，机床重 启，回参考点［２］。
（７）利用激光干涉仪对机床 Ｙ 轴现在的螺距误 差精度进行检测，会得出相应的补偿数据。从测量结 果中也不难看出，机床的反向间隙偏大，将机床 Ｙ 轴 反向间隙参数 ＭＤ３２４５０ 进行相应的调整。再将补偿 文件按最新检测值进行补偿值编辑，设定 ＭＤ３２７００ ＝ ０，将修改过的补偿文件做为工件程序再执行一次。 设定 ＭＤ３２７００ ＝ １，ＮＣＫ 复位，机床重启，轴回参考点 后，新补偿值生效［３］。
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最后结论，搞维修工作，就必须学无止境，勇于摸 索、创新，总结经验教训，开拓思维，灵活有效的利用 各种新型的检测仪器、仪表，与 时具进才能适应不断 发展的数控机床的维修工作需要。本文作者仅在此抛 砖引玉，借此机会和各位维修同仁一起探讨、学习。
利用激光干涉仪对机床的相关精度进行了检测，快
捷的判断出了机床故障原因，提高了维修的工作效
率，同时最新补偿结果也保证了机床精加工的精度 要求。螺距补偿已经在我公司多台 ８４０Ｄ 数控系统的
日常维护和精度保障上的到广泛的应用。我们建议，
有条件的企业都应该定期使用激光干涉仪对数控机
床的精度进行调整，保证机床的最佳工作精度，一方 面能有效控制所生产的产品品质，另一方面也能提 前发现机床所存在的缺陷，及时维护保养提高机床
下面以我公司机加工车间的北京第一机床厂 ２００１ 年生产的数控定梁龙门镗铣床 ＸＨＡ２４３０×８０ Ｙ 轴为例，对螺距误差补偿在维修工作中的应用加以 探讨和摸索。
１ 数控机床调整前概况
近期，操作者反应数控定梁龙门镗铣床 ＸＨＡ２４３０×８０ Ｙ 轴在加工过程中频繁出现静止误 差、轮廓监控、主轴使能被复位等报警，且加工出来 的工件表面粗糙增高，品质受到很大影响，特别是在 利用加长附件镗铣头加工压缩机体滑道时，故障报 警引起停机，容易造成铣头栽刀，损坏滑道现象，造 成工件报废情况。维修人员到现场检查调试发现，Ｙ
２ 利用激光干涉仪对机床 Ｙ 轴的螺距误差 精度进行检测
利用激光干涉仪对机床 Ｙ 轴的螺距误差精度进 行检测，通过数据判断故障原因，并根据需要做出相 应的维修方案调整。首先我们考虑利用检测数据，在 电气上调整系统相关参数，看能否解决机床故障。螺 距补偿的过程如下：
（１）架设激光干涉仪。我公司使用的是 ＲＥＮ－ ＩＳＨＡＷ（雷尼绍）激光干涉仪；
收稿日期：２０１２－１０－１２ 作者简介：刘 清（１９７７—），男，四川资中人，本科，研究方向为电气自动化。
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Ｎ１０ Ｇ５３Ｇ９０Ｇ１７ Ｎ２０ Ｇ００Ｙ＝９００ Ｎ３０ Ｇ０４Ｆ６ Ｎ４０ Ｙ＝８９０ Ｎ５０ Ｒ０＝０ Ｎ６０ ＡＡ： Ｎ７０ Ｙ＝ＩＣ（－２３０） Ｎ８０ Ｇ０４Ｆ６ Ｎ９０ Ｒ０＝Ｒ０＋１ Ｎ１００ ＩＦ Ｒ０＜２０ ＧＯＢＯ ＡＡ Ｎ１１０ Ｙ＝ＩＣ（－１０） Ｎ１２０ ＧＯ４Ｆ６ Ｎ１３０ Ｒ１＝０ Ｎ１４０ Ｙ＝ＩＣ（１０） Ｎ１５０ Ｇ０４Ｆ６ Ｎ１６０ ＢＢ： Ｎ１７０ Ｙ＝ＩＣ（２３０） Ｎ１８０ Ｇ０４Ｆ６ Ｎ１９０ Ｒ１＝Ｒ１＋１ Ｎ２００ ＩＦ Ｒ１＜＝２０ ＧＯＢＯ ＢＢ Ｎ２１０ Ｙ＝ＩＣ（１０） Ｎ２２０ Ｍ０２ 当程序编制结束以后，应该试运行一下，看各个 点位和步长是否正确。该程序可以通过外部计算机 编制完成以后上传系统，也可以在系统中直接编制。 如果考虑经常要使用逻辑补偿，那么可以将该程序 存在工系统件程序中，方便以后使用。 （４）在系统中自动生成补偿文件。 自动生成补偿文件过程如下：在系统主界面，点 击服务→移动光标到“ＮＣ－ 生效 － 数据”→选择测量 系统误差补偿→测量系统误差补偿轴 ２ （Ｘ 轴为轴 １，Ｙ 轴为轴 ２，Ｚ 轴为轴 ３）→点击数据管理→复制→ 工件→粘贴。将系统产生的补偿文件传出，在 ＰＣ 机 上编辑并输入补偿值，经过编辑，按照需要将编辑过 的补偿文件传入系统［１］。 （５）在这里要用到两个西门子 ８４０Ｄ 系统的两个 轴参数。 ＭＤ３８０００ 最大补偿点数：修改此参数，会引起 ＮＣＫ 内存重新分配，会丢失数据，所以要求必须先做 好第二步，备份好机床的重要数据。原则上我们不要 轻易改动这个参数。ＭＤ３２７００ 螺距误差补偿：０ 为螺 距补偿不生效，允许修改补偿文件，１ 为 螺距补偿生 效，不允许修改补偿文件［２］。 （６）将 ＭＤ３２７００ 置 ０，在 ＰＣ 机将补偿文件中的
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ｔｈｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ｔｈｅ ＢＩＷ ａｎｄ ＢＩＷ ｑｕａｌｉｔｙ ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ，ｉｍｐａｃｔ ａｎａｌｙｓｉｓ ｂｅｃａｕｓｅ ｔｈｅ ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ ｔｒｉａｌ－ｐｒｏｄｕｃｅ ＢＩＷ， ｔｏ ｅｘｐｌｏｒｅ ｔｈｅ ｍｅｔｈｏｄｓ ａｎｄ ｑｕａｌｉｔｙ ｃｏｎｔｒｏｌ ｍｅａｓｕｒｅｓ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ＢＩＷ；ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ ｐｒｏｄｕｃｅ；ｃｏｎｔｒｏｌ ｍｅｔｈｏｄｓ
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｐｉｔｃｈ ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄ ａｎｄ ｓｔｅｐｓ ｏｆ Ｓｉｅｍｅｎｓ ８４０ ｄ ｓｙｓｔｅｍ ｉｓ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ， ｉｎ ｔｈｅ ａｃｔｕａｌ ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ ｆｌｅｘｉｂｌｅ ｐｉｔｃｈ ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ ｃａｎ ｍａｋｅ ｕｓｅ ｏｆ ｔｈｅ ｍａｃｈｉｎｅ ｔｏｏｌ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ ｍａｉｎｔａｉｎ ｇｏｏｄ ｍａｃｈｉｎｉｎｇ ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ， ａｎｄ ｃａｎ ｉｍｐｒｏｖｅ ｔｈｅ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ ｏｆ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ ａｎｄ ｓｅｒｖｉｃｅ ｌｉｆｅ． Ｓｏ ｗｅ ｎｅｅｄ ｔｏ ｆｌｅｘｉｂｌｅ ａｎｄ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ ｕｓｅ ｏｆ ａｌｌ ｋｉｎｄｓ ｏｆ ｎｅｗ ｔｙｐｅ ｔｅｓｔｉｎｇ ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ ａｎｄ ｍｅｔｅｒ， ｔｏ ａｄａｐｔ ｔｏ ｔｈｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ｎｕｍｅｒｉｃａｌ ｃｏｎｔｒｏｌ ｍａｃｈｉｎｅ ｔｏｏｌ ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ ｎｅｅｄｓ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：８４０Ｄ ｓｙｓｔｅｍ ｐｉｔｃｈ ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ；ｐａｒａｍｅｔｅｒ；ｌａｓｅｒ ｉｎｔｅｒｆｅｒｏｍｅｔｅｒ
设备的使用寿命。
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《装备制造技术》２０１３ 年第 １ 期
钣金零件尺 寸精度控制
焊接件尺寸 精度控制
装配总成间 隙精度控制
门、罩包边 质量控制
“五菱宏光”两款车型研发工作提供了有力保障。
白车身制造 质量控制
孔位偏移质 量控制
零件干涉控制
焊点质量控制
螺旋扭矩质 量控制
图 １ 车白车身制造品质控制方法
（２）备份机床现在的 ＮＣ 和 ＰＬＣ 程序，还有机床 重要的加工程序和参数；
（３）编制逻辑误差补偿数控机床 Ｙ 轴的移动运 行轨迹程序；
在程序编制过程中要考虑 Ｙ 轴的正负行程，明 确检测范围，确定检测的点数和步长。该机床 Ｙ 轴的 工作行程范围为 ＋ ８９０ ｍｍ 到 － ３ ７１０ ｍｍ 之间，我们 取 ２３０ ｍｍ 为检测步长，那么我们的检测点数为（８９０ ＋ ３ ７１０）／２３０ ＝ ２０ 个，综合计算结果，我们编制程序 如下：
轴在运动过程中轴向有轻微窜动现象，当慢速移动 时，换向瞬间 Ｙ 轴溜板有较大抖动。首先，电气人员， 对 Ｙ 轴运行数据进行了监测，无异常；接着对电机、 驱动模块、控制模块、电缆插头、接线进行了检查，没 有发现异常。初步判断可能是 Ｙ 轴在使用过程中，由 于测量系统和力的传递过程中会产生误差和机床自 身磨损，造成机械实际进给值与给定信号值的不一 致，导致工件加工精度不稳定，另外反向间隙增大也 是应该考虑的一个原因。
出版社，２００３． ［５］ 陈吉红，杨克冲． 数控机床实验指南武汉［Ｋ］． 华中科技大学
出版社，２００３．
Ｄｉｓｃｕｓｓ ｔｈｅ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ Ｓｉｅｍｅｎｓ ８４０ ｄ Ｐｉｔｃｈ Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ ｉｎ Ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ
ＬＩＵ Ｑｉｎｇ （ ＣＮＰＣ Ｊｉｃｈａｉ Ｐｏｗｅｒ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ Ｃｏｍｐａｎｙ Ｃｈｅｎｇｄｕ Ｃｏｍｐｒｅｓｓｏｒ Ｐｌａｎｔ， Ｃｈｅｎｇｄｕ Ｓｉｃｈｕａｎ ６１０１００，Ｃｈｉｎａ ）
参考文献： ［１］ 陈裕川． 现代焊接生产实用手册［Ｍ］． 北京：机械工业出版
社，２００５． ［２］ 宋晓琳． 汽车车身制造工艺学［Ｍ］． 北京：北京理工大学出版
社，２００６．
Ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ Ｖｅｈｉｃｌｅ Ｂｏｄｙ Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ Ｑｕａｌｉｔｙ Ｃｏｎｔｒｏｌ
ＺＨＡＮＧ Ｈｕｉ－ｌｉ，ＬＩ Ｆｕ－ｇｕｉ （ ＳＡＩＣ ＧＭ Ｗｕｌｉｎｇ Ａｕｔｏｍｏｂｉｌｅ Ｃｏ．，Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｃｅｎｔｅｒ，Ｌｉｕｚｈｏｕ Ｇｕａｎｇｘｉ ５４５００７，Ｃｈｉｎａ ）
（９）由于对丝杠进行了调整，为了保证丝杠的螺 距误差精度，需要再次利用激光干涉仪对机床 Ｙ 轴 现在的螺距误差精度进行检测。重复 ６、７ 步骤，对 Ｙ 轴再次进行精度检测，将新的螺距补偿数据输入系 统，并对反向间隙做出相应调整。最后机床重启，轴 回参考点后，新补偿值生效。