桥式数控龙门机床的安装与调整方法-.pdf

胱 桥式数控龙门机床的安装与调整方法 中航工业昌河飞机工业集 团公司 江西3 3 3 0 0 2 胡辉 桥式数控 龙门机床具 有加工范 围大 、移动速度 快 、动态性能好 、敞开性与可扩展性好的特点 ，广 泛 应用于航 空航天 、船舶 及模具加 工等行 业 。桥 式 数控龙 门机床采 用工作 台和立柱 固定 ，横 梁移 动的结构方式 。为保证横梁移动的一致性 ，不但对 两边立柱 的安装精度要求较高 ，而且要求数控系统 具有龙门同步控制功能 。因此桥式数控龙门机床的 安装调整方法比较 复杂 ，难度较高 。本文以意大利 F I DI A公 司GT 2 0 1 4 桥式五坐标数控 龙门机 床安装 调整过程为例 ，主要介绍下桥式数控龙门机床的安 装调整 以及数控 系统龙门同步控制设定的方法。 1 ． 龙门机床的机械安装调整方法 立柱安装精度是整个机床精度的基础 ，是保证 龙 门轴 同步运动 的基本 条件 。GT 2 0 1 4 机床两边立 柱采用整体铸造墙体形式 ，以下就简单 介绍该机床 墙体的安装调整过程 。 1 布置好调 整组合垫铁 ，并将左右 墙体 吊 装到位 。 2 调 整左 、右 墙体导轨 沿 向的水平 。将 5 0 0 mm平尺放 置在墙体导轨平 面的最前端 ，在 平尺 中间上放 一水平仪 ，观察此 时读数 ，并调 整 相应 位 置的 调整垫 铁 ，使水 平 仪读 数在 2 格左右 0 ． 0 1 ／ 1 0 0 0 1 格 。依照同样的方法依次在整个 行程上调 整导轨 在 z 平 面内的水平 ，要 求在 整 个行程上水平不超过4 格。 3 调 整左 、右 墙体导轨 沿 y 向的水平 。在 墙体导轨平面的最前端横跨一个 1 O 0 0 mm平尺 垫 上等高 垫 ，使平尺 伸出两端 的距离大 致相等 。 在平尺 中 间放 置一水平 仪 ，观 察此时读 数 ，并调 整相应位置的调整垫铁 ，使水平仪读数在2 格 左右 0 ． 0 1 ／ 1 0 0 0 1 格 。依照同样 的方 法依次 在整个 行程上 调整导轨在 y z 平面 内的水平 ，要 求在 整 个行程 上水平不超过3 格 。 4 调 整左右墙体之 间的水 平 。在左 、右墙 体的线轨滑块上 位于机床的最前端 放置连通水 平仪 ，如 图1 所 示 ，两边量筒通过连接水管相连 。 在量 筒的上 方放 入测微深 度尺 读数原理 和深 度 千分尺类似 ，用一只手压在尺体与量筒上端面结 合 ，另一只手逐步旋转手柄直到尺子的顶尖接触水 面读数 ，反复测量几次平均值。同理测量另一端的 值 。两者的差值就 是两墙体的水平度误差 。通过调 整相应位置的调整垫铁 ，使左右墙体等高度差大约 0 ． 0 2 mm，依 照同样 的方法依次在整个行程上调整 导轨在xz 平面 内的水平 ，要求在 整个行程上水 平不超过0 ． 0 3 mm。在调 整左 、右墙体的 同时 ，要 兼顾每 个导 轨在 z平面 内的水平 ，要求在两个 方向上 同时合格 。 图1 连通水平仪 量筒和测微深度尺 5 调 整左 、右墙 体导轨之 问的平行 。①用 卷尺粗调 。用5 m卷尺测 出左右墙体前端 距离断 面为3 0 0 mm左右 外侧立面 之间的大概距 离 ，以 读数最小值为准。同样测 出左右墙体后端外侧立面 之间的大概距离 ，以读数最小值为准 ，比较 两者差 值 ，调整相应的调 整螺钉 ，使二者读数基本一致 。 参磊 ～ 4 9 ②用找正工装 见 图2 精确调整 。将左右墙体的 导轨滑块推至前端 ，吊平找正工装 ，将其放置在滑 块上 用螺钉将工装紧固左墙体的滑块上 ，右墙体 不拧 紧，同时在工装上吸一百分表 ，打在滑块的 侧基准上 ，推紧工装前后移动 ，观察此时读数 ，调 整相应的调整螺钉 ，要求在整个行程内平行度 不超 过0 ． 0 3 mm。 图2 找正工装 在墙体精度调整好后 ，将横梁安装到位 ，同时 将机床的液压 、润滑及 电气安装到位后 ，才能起动 机床 。 2 ． 龙门轴系统参数的设定与调整 1 龙门轴 控制原理 尽管龙门两边采用 同 样的传动控制机构 ，但 由于龙 门机床在加工过程 中 并不总是形成对称结构和对称 受力 ，以及运行过程 中的各种不确定性扰动 ，因此还是不能保证龙门轴 移动 的一致性 ，这种不一致性产生的机械耦合可能 使龙门框架或驱动元件受到损坏 。因此，数控 系统 龙门同步控制功能在龙 门式数控机床中起着至关重 要的作用。 如 图3 所示 ，龙门同步控制原理是指 系统驱动 一 个轴移动时 ，另一个轴也同步移动 ，通过对这两 个轴移动量进行比较 ，将两个轴的位置偏差反馈到 数控 系统进行 同步误 差补偿 ，使其位 置值保持一 致。接受移动指令的轴被定义为主动轴 ，与主动轴 同步移动的轴被定义为从动轴 。 透厦 前 馈 K 速 度 设 定 值 主 T 文 卜_ 卜 o l_ 速 度 设 定 值 主 f 耋 肯实 际 位 置 值 主 [ 卜 土 速 度 设 定 值 从 L_ 上 二二二一实 际位置值 从 图3 龙门轴控制原理图 2 龙 门轴参数设定 首先 ，用于所 有轴 的 通用控制参数同样也必须在龙门轴 中定义，其中包 括 回零速度 ，回零预设值 ，轴定位时间和公差 ， 5 0 ⋯参磊 籼工 静 、动态增益等。但同时也有一些专 门为龙门轴设 置的参数 ，这些参数需通过 “ Ma i n t G a n t r y ”软键 调出 ，具体如 下 AXVM AS TE R G M 定义与从动轴 G 相对应的主动轴 M AXVKVG G 测量单位 1 0 0 0 m ／ mi n ／ mm 有效范围 [ ．O O l l 2 o o 0o o o ] 缺省值 2 定 义主 、从 轴 位 置偏 差补 偿 增益 图3 中的 。 AXVT0LL1 测量单位 m m 有效范围[ O l 2 0 0 0o o 0 ] 缺省值0 ． 5 主从轴的位置偏差 ，若大于该值 ，机床将会进 入急停状态 ，并显示如下信息 F C N 0 3 2 G GA N T R Y L O OP E R R O R n n l s t T OL E R A NC E n n 在这种情况下，必须执行 R E S E T操作 ，使机 床 回到 自动模式。这时系统将 自动校正 同步 ，使主 从轴同步偏差在参数A X V T O L L 1 设定值之内。 AXVT OL L2 测量单位 m／ n 有效范围 [ 0 ；2 0 0 00 0 o ] 缺省值 1 ．0 0 0 其值要大于 AX VT O L L 1 的。若超 出，机床进 入 急停状态 ，并显示信息 ” F C NI 7 3 GG A NT R YL OO PE RR O R n n 、 2 ri d TOLE RANCE f n n tI 这种情况下必须进行手动干预 ，将误差调整到 允许的范 围之内。之后执行R E S E T 操作系统才能回 到 自动方式 。 AXS I NS T G 有效值 O N／ O F F 缺省值 O F F 当该参数值设为 O N时 ，龙门轴 回零逻辑切换 至安装状态 。 在G T 2 0 1 4 机床 中参数设置如下 A X V M A STE R X G X M ， A X V K V G X G 2， A X VTOLL1 X G0． 2， A XV TOLL2 X G0．4， A X SI N ST XGOF F。 3 龙 门轴同步的建立 在完成所有 的初步 重型机床动横梁与立柱问灌胶工艺 条件的分析 沈阳机床股份有限公司 辽宁 1 1 0 1 4 2 彭志 灌胶技术是一种 比较新 的工艺方法 ，即在滑动 导轨面上添充以环氧树脂为主要成分的铸铁胶 ，待 凝 固成型后即可正常运行的工艺技术 。该技术不但 能够适应各种几何形状的滑动导轨 ，而且还大大降 低 了对滑动导轨面几何精度的要求 ；灌胶技术不但 提高 了滑动导轨副的摩擦性能及抗疲劳性 ，而且能 够弥补一 些导轨面的铸造缺陷 ；灌胶技术解决 了传 统刮研 工艺费工费时 的弊端 ，大大缩短 了机床的装 配周期、提高机床的装配精 度、简化了机床的装配 工艺。灌胶技术可以弥补一些加工和装配误差 ，显 著地提高工作效率并可靠地保证机床精度 。因此 ， 灌胶工艺技术以其独特的优 点得到机床行业越来越 广泛 的应用 。 本文从滑动导轨 的加工 ，灌胶工艺的技术参数 及灌胶密封等方面对实例重型机床的动横梁与立柱 之间的灌胶工艺过程进行分析 ，并给 出了实践证 明 了的合理数据 。 1 ． 灌胶面粗糙度的影响 灌胶面的粗糙度及铣 刀花纹的步进值直接影响 铸铁胶在附着面的附着力， 及稳定性 ，因此 灌 胶面的加 工是非 常 关键的 。实例灌胶 工艺过程 中 ，动 横 梁灌胶面 刀纹加 工 如 图1 、图2 所示 ， 实 际 效 果 非 常 理 想 ，充分 保证 了灌 胶附着力。 2 ． 灌胶层及灌 胶 密 封胶 条 的 几 何尺寸的影响 灌 胶 层 的 厚 度 、长度 等几何尺 寸 ，灌胶 密封胶条 的尺寸及 灌胶时 的 室 内温度 等因素是 进而影响灌胶层的强度 横梁灌胶面 图1 粘胶面加工要求 1 5 O 图2 影响灌胶成功与否的重要因素。灌胶层的几何尺寸 调整和控制参数设定 ，同时确认横梁的机械调平完 成 后必须 找到主动 轴和从 动轴零点 之 间的 距离 。 龙门轴寻找零点的步骤是主动轴先寻找零 点信号 ， 成功后，从动轴以同样的方式回零。在系统进入自 动模 式前 ，首先确认 主动轴和 从动轴位 置差参 数 E RR GANT R Y 主动轴与从动轴位置偏差值值 为0 。进入 自动模式后 ，确认参数AXVZ P R G为 0 ，并将MA I N T 中参数A X S I N S T G 设为O N。在这 种方式下回零 ，系统不会给轴设置任何预设值。回 零结束后 ，在L O G F I L E 中将显示下列信息 “ I C N1 5 5 D I S T AN C E B E T WE E N I NDE X I S 值 ” 这个信息包含了主动轴和从动轴零 点之 间存在 的距 离。将该 值输入 至从动 轴的 回零预设 值参数 AX VZ P R中。再将参数A XV I NS T G设回O F F ，重 新回零 ，确认两个轴 的零点正确 。至此 ，龙门轴 已 经建立起同步关 系，能够正常运 行。 3 ． 结语 桥式数控龙门机床结构复杂 ，安装调 整比较 困 难。随着这种类型机床应用越 来越广泛 ，掌握其安 装调整方法对于今后机床的调整以及维护具有一定 的指导意义。MW 收稿 日期 2 0 1 2 0 3 1 8 参磊 冷 舡 枷 5 1