数控滑枕铣床加工圆形工件的精度调整

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1．故障现象
9 X. e" O# ~; a# h: r: Y9 z      XK5646数控滑枕铣床配置华中数控HNC-21 M系统。铣匾形零件不圆。经检测φ100mm的圆形零件直径最大误差一10μm；因设备处于保修期内，联系机床厂来人维修，首先检查X、Y轴鱿轴向窜动、反向间隙和拖板镶条的间隙等，未发现问题。检测后认为，造成铣圆形零件不圆现象的原因是数控系统关于X、Y轴定位插补的参数不匹配。于是调整两轴位置环的增益参数，将增益参数从2000调到4000，试加工零件后检测，故障依旧。随后反复调整两轴位置环的增益参数，并且还怀疑到两轴的伺服驱动器和伺服电机，将两轴的伺服驱动器和伺服电机对调也没查出问题。
2．分析
: H5 ^3 b# Z4 Y  R) v) e     数控系统控制轨迹走圆弧是通过X、Y轴的直线插补来进行的，换句话说，一段圆弧可以看作是很多个小直线段构成的。那么假设X、Y轴机械精度、电气控制部分完好而仅仅是由X,Y轴的位置环的增益不匹配造成的，那么就会在坐标轴45“方向上误差最大，而在X、Y轴向上误差最小，加工出的零件就会成为一个45°方向的椭圆。而通过检测已加工过的零件，发现是一个以X、Y轴为轴线的椭圆，并且X轴方向直径误差最小大2μm，然后越往Y轴方向直径误差越大，在Y轴方向直径误差最大为10μm，可能与Y轴定位精度有关
1 Z, M/ e7 S7 l$ B- P/ ~$ }3．定位精度检测
     将X、Y轴的位置环增益恢复到出厂值，X轴丝杠有15个补偿点，Y轴丝杠有10个补偿点，补偿间距为50mm。通常在机床生产厂是用激光干涉仪来检查机床定位精度，并做螺距参数补偿的，而一般用户不可能有这种条件，于是用50mm的标准量块配合百分表来检查定位精度（图1）。

     先将一个长方形铁板固定在工作台上，打表将光滑的一面平行于X轴。将50mm量块紧贴在长方形铁板边，把百分表吸在主轴下方，将表压上量块并调零。拿走量块，单段操作Y轴前进50mm，观察百分表的读数．可以检测在这一行程上的定位精度，依此类推，检测整个行程的定位精度并记录。检测结果证实，Y轴定位精度误差非常大，50mm行程的误差为－5～10μm。

4．螺距补偿
" F) S5 @2 o* M5 f     根据检测出的11个位置的数据，将其误差数值输入Y轴螺距补偿参数，再重新加φ100mm的外圆，打表检测圆度≤3μm，达到了机床合格精度。