隨著工業(yè)技術(shù)的不斷發(fā)展，應(yīng)用于制造業(yè)的機(jī)械設(shè)備不斷更新，其中橋式加工中心就是制造企業(yè)應(yīng)產(chǎn)品加工要求而添置的[1]。橋式加工中心相比于普通立式加工中心相比，在復(fù)雜型面工件的加工上更具有優(yōu)勢，這類先進(jìn)的加工中心采用西門子系統(tǒng)，采用系統(tǒng)特有的龍門軸控制方式，在高速運(yùn)行后，會由于機(jī)械間的磨損而使得龍門雙軸的同步狀態(tài)逐漸下降，出現(xiàn)機(jī)床扭曲狀態(tài)。在加工中心出現(xiàn)輕微磨損時，可采用激光補(bǔ)償?shù)募夹g(shù)手段，保證加工中心的正常運(yùn)行。
1橋式激光補(bǔ)償原理
橋式加工中心的龍門軸由兩個相對獨(dú)立的單軸組成，一般情況下的企業(yè)只擁有一個激光測量系統(tǒng)，因此在使用激光干涉儀測定加工中心的龍門軸補(bǔ)償值時，無法同時測量出兩個獨(dú)立單軸的補(bǔ)償值，而如果將激光干涉儀放在龍門軸橫梁中部進(jìn)行測量，所得補(bǔ)償數(shù)據(jù)無法滿足螺距補(bǔ)償?shù)囊螅捎枚喾N測量方式都無法保證定位精度。因此，在對橋式加工中心進(jìn)行激光補(bǔ)償時，可以同時采用兩套激光檢測設(shè)備對兩個獨(dú)立的龍門單軸進(jìn)行檢測，若是條件不允許，需要在兩端單軸進(jìn)行多次補(bǔ)償測量，排除誤差。在測量時，保證加工中心檢測起始位置的垂直度，在補(bǔ)償測量后檢查加工中心電流和功率是否正常。
2定位精度與龍門扭曲
橋式加工中心高速運(yùn)行時，器械零件之間會因為摩擦而損耗，使得龍門雙軸在同步運(yùn)行時，加工中心的橫梁與左右兩側(cè)的線性軸的出制度不符合理論要求，即為龍門扭曲狀態(tài)。理論上來說，龍門軸同步運(yùn)行后加工中心的狀態(tài)與自然狀態(tài)相同，垂直度處于正常范圍，但是若兩側(cè)龍門單軸運(yùn)行時電流或功率產(chǎn)生較大的差異，為了保持單軸的同步運(yùn)行，加工中心會自動調(diào)節(jié)龍門軸的狀態(tài)，導(dǎo)致同步取消后自然狀態(tài)下的加工中心垂直度異常。在橋式加工中心中，龍門軸的垂直度會影響到激光補(bǔ)償時個龍門單軸的定位精度。使用兩套激光檢測設(shè)備測量補(bǔ)償值時，可以通過單軸測量的定位精度來確定龍門軸相關(guān)垂直度，使得新加工中心在補(bǔ)償后的定位精度能夠與龍門軸的同步狀態(tài)相吻合。
3檢測加工中心的龍門軸磨損狀態(tài)
橋式加工中心的輕微磨損就會影響到機(jī)械的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，但是這種磨損狀態(tài)肉眼無法識別，只能講機(jī)械零件從加工中心上拆卸下來，送至專業(yè)的檢驗機(jī)構(gòu)進(jìn)行檢查，這種方式效率低下，而且在檢查過程中極易因為保管不妥而出現(xiàn)二次磨損的情況。為了提高橋式加工中心零件磨損的狀態(tài)，我國己經(jīng)在這一模塊進(jìn)行了多年的專業(yè)研宂與測試，獲得了一定的成效，可以通過使用專業(yè)的外部監(jiān)測器或者在加工中心內(nèi)部加裝傳感器的方式，才
能對其進(jìn)行精準(zhǔn)的檢測分析。
此外，還有一種較為簡單效率較高的檢測方式，就是通過橋式加工中心CNC系統(tǒng)中的檢測體系對加工中心進(jìn)行檢測。
4扭曲補(bǔ)償原理
針對橋式加工中心常出現(xiàn)的龍門軸磨損狀態(tài)，，不一定要應(yīng)用橋式激光補(bǔ)償原理進(jìn)行補(bǔ)償，還可以根據(jù)加工中心運(yùn)行是兩側(cè)龍門單軸的電流或電功率狀態(tài)，來判斷出出現(xiàn)磨損的區(qū)域，對異常加工中心區(qū)域中各單軸的定位精度進(jìn)行調(diào)整。這種方式之所以可行，是因為加工中心補(bǔ)償后垂直度的理論要求范圍有一定的E間，因此只要保證垂直度在此區(qū)間范圍內(nèi)，適當(dāng)?shù)販p小單軸點(diǎn)定位精度，就可以讓將加工中心運(yùn)行內(nèi)應(yīng)力控制在較小范圍內(nèi)，正常進(jìn)行產(chǎn)品加工。這一補(bǔ)償方式是經(jīng)科學(xué)的運(yùn)算公式驗證的,在實(shí)際使用時，可以直接修改定位精度，進(jìn)行有效補(bǔ)償。
5扭曲補(bǔ)償方法
在橋式加工中心運(yùn)行時，需定期進(jìn)行檢修,首先檢測加工中心是否存在磨損狀態(tài)，若存在則應(yīng)該對加工中心進(jìn)行激光補(bǔ)償，確定加工中心是否存在異常區(qū)域,分析出磨損的零部件，采用激光測量設(shè)備檢測出補(bǔ)償值，測定定位精度，對從動軸數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，指導(dǎo)加工中心的定位精度與運(yùn)行狀態(tài)符合相關(guān)運(yùn)行要求，方可再次交付使用。如若發(fā)現(xiàn)加工中心的磨損狀態(tài)是可調(diào)整的，需取消激光補(bǔ)償,按照常規(guī)的龍門加工中心定位精度方式，重新獲取補(bǔ)償數(shù)據(jù)，進(jìn)行相應(yīng)的補(bǔ)償，隨后采用西門子系統(tǒng)自帶工具檢查龍門軸在加工中心啟停時的功率狀態(tài)，確定故障區(qū)域，再進(jìn)行該區(qū)域的定位精度檢查，獲取準(zhǔn)確的補(bǔ)償數(shù)據(jù)。
6結(jié)語
產(chǎn)品加工要求的提升，是制造企業(yè)機(jī)械設(shè)備不斷更新的源動力，與此同時對機(jī)械的維修養(yǎng)護(hù)工作也提出了更高的要求。橋式加工中心工件加工中尤其獨(dú)特的優(yōu)勢，但是在長期高速運(yùn)行時，極易產(chǎn)生輕微的磨損，激光補(bǔ)償便是在這種情況下而采用的一種能夠確保加工中心正常運(yùn)行的技術(shù)措施[2]。通過調(diào)整加工中心CNC系統(tǒng)的相關(guān)數(shù)據(jù)，比如說定位精度，就能有效規(guī)避機(jī)械運(yùn)行故障風(fēng)險，使得加工中心的使用年限很大程度地延長。
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