數(shù)控落地銑鏜床滑枕撓度補償控制形式的改進及調(diào)試

譚廣巍

（齊齊哈爾二機床（集團）有限責任公司，黑龍江 齊齊哈爾 161000）

在進行數(shù)控落地銑鏜床生產(chǎn)應(yīng)用的過程中，很容易因為滑枕行程過大而造成撓度變形，為了更好地解決這一問題，工作人員需要采用先進的液壓控制方式，搭配合理的電氣反饋裝置，對機床運行情況進行有效控制，這些方法的有效應(yīng)用，能夠全面提高滑枕低頭補償?shù)木?，保證滑枕在正常移動的過程中能夠獲得相應(yīng)的補償，并且改善反應(yīng)速度?？刂普{(diào)試技術(shù)的有效應(yīng)用，能夠全面提高數(shù)控落地銑鏜床滑枕運行的穩(wěn)定性，助力我國機械制造業(yè)的穩(wěn)步發(fā)展，隨著我國機械制造生產(chǎn)形勢的不斷優(yōu)化，在所選擇的落地銑鏜床類型上，需要保證主軸的直徑控制在260mm以上。

1 數(shù)控落地銑鏜床滑枕撓度補償控制形式的改進

（1）垂直精度改進。在滑枕使用的過程中，往往因為自重的原因而出現(xiàn)較大的誤差，從而導致，滑枕變形，在機床生產(chǎn)的過程中，經(jīng)過合理的評估和研究，了解伸出的劃轉(zhuǎn)距離應(yīng)保持在相應(yīng)的標準下，其中最為主要的數(shù)值就是垂直精度，對加工產(chǎn)品的精度以整體質(zhì)量有著直接的影響，因此需要做好相應(yīng)的補償定位對精度進行控制。在進行電氣控制的過程中，需要做好程序設(shè)計工作，PLC系統(tǒng)在實際應(yīng)用過程中，能夠?qū)ξ恢眠M行讀取和監(jiān)管，并且通過補償工作開展過程中所得到的數(shù)據(jù)進行進一步計算，保證信號在轉(zhuǎn)化的過程中減少誤差值的發(fā)生，為控制補償?shù)於ㄒ粋€良好的基礎(chǔ)，幫助操作人員明確補償?shù)闹饕较?，同時還需要進行手動控制程序的制造，一旦發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品的精度無法滿足用戶需求時，就需要進行設(shè)計調(diào)整。

（2）液壓控制系統(tǒng)的改進。同時需要徹底的改變傳統(tǒng)的補償油缸液壓控制方式，用ATOS生產(chǎn)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的比例減壓閥，通過節(jié)流閥的設(shè)置減少切換動作過程中所產(chǎn)生的機械沖擊，增加油缸的行程，通過適當?shù)母脑旌脱a償減少維修成本，降低故障發(fā)生概率。

（3）電氣控制改進，通過PLC系統(tǒng)運算能夠?qū)⒁呀?jīng)得到了控制信號轉(zhuǎn)化為誤差脈沖形式進行傳輸，通過智能化驅(qū)動改變控制方向，判斷補償油缸的絕對位置，同時，為了減少操作人員在工作過程中所發(fā)生的操作失誤，可以改變傳統(tǒng)的電子鎖程序，通過自動化編寫平衡油缸的補償量條件，控制程序提高操作精度，在調(diào)節(jié)完成之后，需要自動的儲存補償值，調(diào)整補償參數(shù)，為監(jiān)控調(diào)試奠定一個良好的基礎(chǔ)，如果補償值沒有達到相應(yīng)的標準值，機械將會直接出發(fā)報警，由操作者找出問題發(fā)生的主要原因。

2 數(shù)控落地銑鏜床滑枕撓度調(diào)試

（1）主軸箱補償調(diào)試。想要保證工作的有效開展，就需要將滑枕、鏜箱全部收縮到主軸箱之內(nèi)，做好母線垂直度調(diào)試，借助輔助測量臂回轉(zhuǎn)運動，保證測量臂與立柱導軌之間處于平行的狀態(tài)下，再通過鏜桿的回轉(zhuǎn)保證鏜箱千分表測頭與測量臂的測頭進行接觸，得出相應(yīng)的誤差值，工作人員通過適當?shù)恼{(diào)節(jié)和補償形式，加大鋼絲繩的綁定力度，保證垂直度都處在相應(yīng)的標準范圍內(nèi)。

（2）滑枕鏜軸中伸出的誤差調(diào)試。在將滑枕、鏜箱全部收縮到主軸箱之內(nèi)時，需要在鏜箱的頂端部位設(shè)置一千分表，一旦出現(xiàn)滑枕鏜首外伸，主軸箱的重心就會發(fā)生傾斜，千分表的數(shù)值會產(chǎn)生明顯的變化，這時操作人員就可以結(jié)合調(diào)整補償方略給予補償值，從而有效控制和補償油缸的拉伸量，直到千分表的數(shù)值為零。然后定期重復(fù)以上步驟進行重新測量，在安裝附件之后，滑枕的前端很容易出現(xiàn)連接質(zhì)量不高的情況，這時需要改變后主軸箱的中心，補償油缸的拉伸量。

（3）滑枕撓曲變形測量。在進行機床使用的過程中，當我們發(fā)現(xiàn)滑枕出現(xiàn)變形時并不意味著完全是滑枕和鏜軸受自重變化所引起的撓曲變形，還有可能是立柱、主軸箱等產(chǎn)生變形或者角度變化所引起的滑枕撓曲變形，因此我們需要在調(diào)試的過程中，通過有效的測量方式，去除引起變形的其他因素。一般情況下，我們會利用千分表進行滑枕測量，分別得出撓曲、變形、劃轉(zhuǎn)、低頭等因素所引起的變形情況，和立柱變形、滑枕低頭等因素引起的變形情況，并且將所得出的變形量相減，得出發(fā)生撓曲變形的主要原因，判斷懸臂部件和各零部件之間在裝配過程中是否存在位置偏差。

（4）數(shù)值計算與理論分析。我們可以通過有限元分析方法得出，數(shù)控落地銑鏜床滑枕撓曲變形與滑枕的具體行程之間的關(guān)系曲線，從而通過相關(guān)實驗得出結(jié)論，計算曲線和實際測量所得出的曲線之間存在的數(shù)值差異不大，其發(fā)展趨勢具有一致性。能夠通過數(shù)值計算較好地預(yù)測出銑鏜床滑枕撓曲變形的主要情況，并且結(jié)合理論分析得出拉桿的補償力，通過初算公式，結(jié)合有限元的分析方式，得出補償力與滑枕行程之間的關(guān)系曲線，結(jié)合實驗結(jié)果計算出這一曲線是否滿足滑枕撓曲變形補償?shù)木刃枨?。通過數(shù)值計算與理論分析相結(jié)合的研究方式，不需要通過大量的實驗工作就能夠完成調(diào)試，全面提高了產(chǎn)品的生產(chǎn)效率。

3 數(shù)控落地式銑鏜床的滑枕撓曲補償方式

傳統(tǒng)數(shù)控落地式銑鏜床的主要結(jié)構(gòu)，機床的底部是床身和滑座，在此之上建立垂直式立柱，分別在立柱的一側(cè)側(cè)掛主軸箱，一般情況下，水平狀態(tài)的滑枕在落地式銑鏜床的工作過程中，起到連接主軸箱和主軸的作用，滑枕的整個形狀為長方體，而主軸的四面都為導軌面，在主軸箱的內(nèi)部安裝銑軸和鏜軸，安裝完成的滑枕和鏜軸都可以在實際工作過程中進行前后運動，一旦出現(xiàn)二者伸出過長時，就會產(chǎn)生滑枕彎曲。想要做好數(shù)控落地式銑鏜床撓曲補償設(shè)計，就需要在截面方形的滑枕內(nèi)部上方安裝拉桿，保證拉桿的前段能夠通過螺絲帽與滑枕進行固定，在兩個拉桿的后端分別安裝液壓油缸，油缸與滑枕之間的縫隙需要符合相應(yīng)的放置標準，通過拉桿對滑枕、油缸和拉桿進行串組，這種結(jié)構(gòu)形式的主要特征就在于，拉桿與活塞之間能夠設(shè)計出一個套筒，保證活塞與拉桿之間的有效連接。補償時需要盡可能的避開傳統(tǒng)安裝過程中油封環(huán)形槽對設(shè)備的使用影響，套筒的外壁要設(shè)置多個油封槽，并且嵌入油封圈，有效的固定活塞、拉桿、套筒，保證拉桿和活塞之間不會產(chǎn)生相對運動，還可以巧妙的設(shè)置增壓油缸，在缸體內(nèi)活塞的軸向方向分別增加兩組油腔，從而有效調(diào)節(jié)壓力，保證滑枕撓曲補償機構(gòu)所需要的壓力充足。隨著滑枕伸出長度的不同，滑枕的變形情況也不一樣，只有通過拉桿的拉力變化，才能夠滿足數(shù)控鏜銑床在應(yīng)用過程中的使用要求，在液壓回路上安裝電液比例閥，有效控制油缸的壓力，保證油壓的輸出值符合相應(yīng)的拉力標準，滑枕伸出，電壓比例閥所控制的油壓也會增高，滑枕收回，控制的壓力就會隨之減少，從而保證滑枕在不同使用情況下，本身的直度不會產(chǎn)生變化。

4 總結(jié)

數(shù)控落地銑鏜床滑枕撓度補償控制形式的改進，是進行機械生產(chǎn)過程中的關(guān)鍵性技術(shù)，通過適當?shù)恼{(diào)整，保證軸箱的精度符合相應(yīng)的標準，適當?shù)难a償控制滑枕全行程在相應(yīng)標準內(nèi)，從而提高機械的反應(yīng)速度，采用文中所提到的，控制、改進、調(diào)試方式能夠簡化機械結(jié)構(gòu)，降低維修成本，提高生產(chǎn)效果。既滿足了滑枕補償需求，還減少了機床在工作開展過程中所產(chǎn)生的重心偏差幾率，提高了加工質(zhì)量，保證滑枕移動母線和立柱移動母線之間的垂直度，在相應(yīng)標準之內(nèi)提高機械的加工精度。