浅谈西门子840D系统螺距补偿在维修中的运用_刘清
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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 )
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;
(8)当补偿、调整完成后,装夹工件试切,工件粗 糙度有所改善,但是 Y 轴轴向窜动,Y 轴溜板换向瞬 间抖动现象依然没有消除。电气上的参数调整并没 有解决问题,现在可以明确机床 Y 轴机械部分存在 问题,打开溜板护罩,反复来回移动 Y 轴一段距离, 发现丝杠在轴移动换向时,有明显的相对于丝杠支 座的位移现象,这就是造成轴溜板换向瞬间抖动的 直接原因。维修钳工检查发现,丝杠相对于支座的端 面并紧螺母螺扣损坏,无法锁紧四杠,所以在换向时 丝杠窜动。拆下螺母进行修复,完成并紧丝杠,通电 试运行,丝杠换向正常,溜板平稳。
(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:
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 )
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。
160
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
中图分类号:TG659
文献标识码:B
文章编号:1672-545X(2013)01-0160-02
我 公 司 机 加 工 车 间 目 前 有 六 台 配 置 SINU- MERIK 840D 系统的各类型数控机床,其中有两台大 型数控定梁龙门镗铣床是我公司于 2001 年购置并 投入使用的,数控机床的运用,极大的提高了我公司 的加工品质和效率,为我公司的发展壮大做出了不 小的贡献。由于我公司日常加工件以大型铸钢件为 主,且大部分系粗加工和半精加工,工件硬度高,机 床消耗和磨损较大,机械链接部分会产生间隙,从而 造成在加工过程中, 工件的轮廓偏离理想的几何曲 线,导致加工工件产品品质的下降。特别是在加工大 型的工件时,由于温度和机械力的影响,使的加工精 度损失更为严重。只有通过定期对数控系统进行精 度调整,才能有效保证其加工精度。另外,通过精度 调整,也能极早的发现机床存在的电气和机械方面 的故障,将故障消除在萌芽状态,最大化的提高设备 的使用寿命和工作效率。
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
参考文献: [1] 西门子自动化驱动集团. 西门子 840D 简明调试手册[K]. 西
门子自动化驱动集团,2004. [2] 西门子自动化驱动集团. SINUMERIK 810/840D 维修与调
整[K]. 西门子自动化驱动集团,2007. [3] 钟丙林. 机床故障判断学[K]. 北京机械工业出版社,1998. [4] 武友德. 数控设备故障诊断与维修技术[K]. 北京化学工业
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。
Equipment Manufacturing Technology No.1,2013
浅谈西门子 840D 系统螺距补偿在维修中的运用
刘清
(中国石油集团济柴动力总厂成都压缩机厂,四川 成都 610100)
摘 要:介绍西门子 840D 系统螺距补偿方法与步骤,在实际维修工作中灵活的使用螺距补偿可以使机床设备保持良好 的加工精度,并可提高设备维修效率和使用寿命。所以我们要灵活有效的利用各种新型的检测仪器、仪表,才能适应不 断发展的数控机床的维修工作需要。 关键词:840D 系统螺距补偿;参数;激光干涉仪
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。
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
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,
Baidu Nhomakorabea
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
《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]。
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
(上接第 161 页)
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。
设备的使用寿命。
(下转第 169 页)
161
《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
(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。
3 结束语
通过工件试切和一段时间的观察,机床的故障 现象完全解决,系统运行正常。在维修过程中,我们
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
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 )
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;
(8)当补偿、调整完成后,装夹工件试切,工件粗 糙度有所改善,但是 Y 轴轴向窜动,Y 轴溜板换向瞬 间抖动现象依然没有消除。电气上的参数调整并没 有解决问题,现在可以明确机床 Y 轴机械部分存在 问题,打开溜板护罩,反复来回移动 Y 轴一段距离, 发现丝杠在轴移动换向时,有明显的相对于丝杠支 座的位移现象,这就是造成轴溜板换向瞬间抖动的 直接原因。维修钳工检查发现,丝杠相对于支座的端 面并紧螺母螺扣损坏,无法锁紧四杠,所以在换向时 丝杠窜动。拆下螺母进行修复,完成并紧丝杠,通电 试运行,丝杠换向正常,溜板平稳。
(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:
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 )
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
中图分类号:TG659
文献标识码:B
文章编号:1672-545X(2013)01-0160-02
我 公 司 机 加 工 车 间 目 前 有 六 台 配 置 SINU- MERIK 840D 系统的各类型数控机床,其中有两台大 型数控定梁龙门镗铣床是我公司于 2001 年购置并 投入使用的,数控机床的运用,极大的提高了我公司 的加工品质和效率,为我公司的发展壮大做出了不 小的贡献。由于我公司日常加工件以大型铸钢件为 主,且大部分系粗加工和半精加工,工件硬度高,机 床消耗和磨损较大,机械链接部分会产生间隙,从而 造成在加工过程中, 工件的轮廓偏离理想的几何曲 线,导致加工工件产品品质的下降。特别是在加工大 型的工件时,由于温度和机械力的影响,使的加工精 度损失更为严重。只有通过定期对数控系统进行精 度调整,才能有效保证其加工精度。另外,通过精度 调整,也能极早的发现机床存在的电气和机械方面 的故障,将故障消除在萌芽状态,最大化的提高设备 的使用寿命和工作效率。
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
参考文献: [1] 西门子自动化驱动集团. 西门子 840D 简明调试手册[K]. 西
门子自动化驱动集团,2004. [2] 西门子自动化驱动集团. SINUMERIK 810/840D 维修与调
整[K]. 西门子自动化驱动集团,2007. [3] 钟丙林. 机床故障判断学[K]. 北京机械工业出版社,1998. [4] 武友德. 数控设备故障诊断与维修技术[K]. 北京化学工业
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。
Equipment Manufacturing Technology No.1,2013
浅谈西门子 840D 系统螺距补偿在维修中的运用
刘清
(中国石油集团济柴动力总厂成都压缩机厂,四川 成都 610100)
摘 要:介绍西门子 840D 系统螺距补偿方法与步骤,在实际维修工作中灵活的使用螺距补偿可以使机床设备保持良好 的加工精度,并可提高设备维修效率和使用寿命。所以我们要灵活有效的利用各种新型的检测仪器、仪表,才能适应不 断发展的数控机床的维修工作需要。 关键词:840D 系统螺距补偿;参数;激光干涉仪
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。
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
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,
Baidu Nhomakorabea
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
《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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(上接第 161 页)
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。
设备的使用寿命。
(下转第 169 页)
161
《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
(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。
3 结束语
通过工件试切和一段时间的观察,机床的故障 现象完全解决,系统运行正常。在维修过程中,我们
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