B.D.250镗床附件头装卸及补偿研究

周家刚 王文平 胡坤

摘 要：附件头用于扩展机床的加工性能和使用范围的附属装置，本文对贝拉尔蒂250镗床附件头抓取、卸载及其补偿进行了详细阐述，并对装卸中遇到的故障问题进行剖析。

关键词：附件头；装卸；补偿

一 前言

重型一分厂贝拉尔蒂250镗床是公司唯一一台镗杆250mm的镗床，是公司关键重点设备，承担汽轮机低压外缸加工任务。全年加工任务繁重，其保养维修任务也十分繁重。在维修中因附件头故障引起的维修次数多，而且也是維修的难点，其原因是附件头的装卸及补偿过程复杂，如果原理不分析清楚，一旦出现故障就会造成设备停机，需要长时间排查，会严重耽误生产任务。

B.D.250镗床共有6各附件头，1号附件头是护板，2号附件头是630平旋盘，3号附件头是直角自动铣，4号附件头是延伸铣头，5号附件头是反刮铣头，6号附件头是直角手动铣。每个附件头装卸子程序结构流程大致相同，主要差别在装卸时各坐标的位置以及补偿表，但原理相同。附件头中630平旋盘装卸最为复杂，本文我们主要对630平旋盘装卸原理及补偿做深入分析，其他的可触类旁通。

二 原理分析

B.D.250镗床附件头的抓取和卸载都是自动运行，在MDI模式下，执行附件头装卸主程序，实现附件头的装载和卸载。对于B.D.250镗床来说，装卸附件头时，需先将附件小车推到指定位置，将固定销按下固定好小车，然后在HMI界面运行R298=LD_NUM，比如需要装载2号附件头，则执行R698=2，机床将自动先卸载已装附件头，再装载2号附件头。

1、装卸主程序分析

附件头装卸主程序SPF820放在用户程序项中，操作人员只能调用不能修改，只有电气工程师有权修改调整。其逻辑结构图如下图1：附件头装卸前机床必须先回参考点，让各轴同步，然后沿编写的逻辑执行，实现自动装卸。

2、平旋盘装载子程序分析

平旋盘装载子程序SPF823由电气工程师编写，放在用户程序项。平旋盘附件头为2号附件头，执行R698=2即可调用装载程序。平旋盘附件头相比其他附件头复杂，其有一个进给轴U轴，装有伺服电机和编码器，装载后置U轴生效，M代码为M80。其整个逻辑过程如图2。

装载平旋盘时必须满足相应的条件，执行G500取消偏置，G17坐标平面，G90绝对坐标系下，并通过PLC程序FB2读取X、Y、Z、V轴坐标值，要求四个轴坐标值必须在误差带内，否则视为条件不满足，停止附件头抓取。

平旋盘抓取时，主轴必须切换到1档，并定位到90度，否则销和槽会不对应，引起碰撞，因此主轴定位必须准确。

附件头抓取完成后，置R297=2，数控系统确认已抓取2号附件。附件头装载完成后还不能使用，必须调用CEC2平旋盘补偿表，消除饶度引起的误差。

3、平旋盘卸载子程序分析

SPF824是平旋盘附件头卸载子程序。与装载情况一样，先必须回参考点，将偏置、刀补取消，坐标系设定为绝对坐标系；各坐标轴移动到指定位置，U轴也必须回到指定位置，然后置U轴无效，执行M81，如果不执行M81将引起报警，中断程序执行；放松附件，调用补偿表CEC1（无附件头补偿表），附件卸载完成。

三 附件头补偿

方滑枕悬空伸出时，由于重力的原因会向下弯曲，伸出越长弯曲度越大。B.D.250镗床方滑枕要伸出1600mm，如果没有补偿，远端会弯曲16丝，这显然不满足精度要求，必须进行饶度补偿。西门子840D数控系统具有饶度补偿功能，根据机床实际情况设定补偿点数，本机床补偿间距为20mm，补偿点数为80个，每个附件头都对应一个补偿表，补偿表选择由设定参数SD41300决定。比如，平旋盘附件头的补偿表设置SD41300$SN_CEC_TABLE_ENABLE[4]=1，SD41300$SN_CEC_TABLE_ENABLE[5]=1，也就是置SD41300第5和第6顺位为1，其他附件头也有相应SD41300参数为1.

N10 $AN_CEC[4，0]=-0.155 ------------ 补偿值

N20 $AN_CEC[4，1]=-0.155

N30 $AN_CEC[4，2]=-0.155

N40 $AN_CEC[4，3]=-0.155

……

N790 $AN_CEC[4，78]=-0.01

N800 $AN_CEC[4，79]=-0.005

N810 $AN_CEC[4，80]=0

N820 $AN_CEC_INPUT_AXIS[4]=（AX4） ------------输入轴

N830 $AN_CEC_OUTPUT_AXIS[4]=（AX9） ------------输出轴

N840 $AN_CEC_STEP[4]=20 ------------间距

N850 $AN_CEC_MIN[4]=0

N860 $AN_CEC_MAX[4]=1600 ------------总长

N870 $AN_CEC_DIRECTION[4]=-1 ------------补偿方向

N880 $AN_CEC_MULT_BY_TABLE[4]=0

N890 $AN_CEC_IS_MODULO[4]=0

$SN_CEC_TABLE_ENABLE[4]=1 ------------补偿表选择

$SN_CEC_TABLE_ENABLE[5]=1

四 结束语

B.D.250镗床是公司大型关键设备，工作任务重，附件头使用频率高，附件头故障维修量大，通过本文分析梳理，为专业维修人员提供帮助，以期快速排出故障，更好完成生产任务。而且设备附件头的装卸原理大致相同，可以举一反三，推广到其他大型设备，如龙门铣的附件头，对附件头的装卸有全面认识。

参考文献：

[1]西门子公司.DOConCD SINUMERIK L.2006.4

[2].西门子840D《简明调试指南》