中捷GMC810U五轴加工中心过切的解决办法

■中航工业昌河飞机工业集团公司（江西景德镇 333002）胡 辉

1.故障现象

沈阳中捷机床厂GMC810U五轴加工中心配置的是840D数控系统，CYTECG30五轴头。在加工一工件拐角时，出现过切问题，过切深度达到0.5 mm（见图1）。

图1

2.问题分析及调整

在排除工件程序、刀具、装夹、操作等因素后，将排查的重点转向机床。怀疑机床驱动没有优化到最佳状态。

（1）使用SERVOTRACE功能，测试FFWON，SOFT状态下线性轴以及旋转轴的动态响应，发现X、Y、Z、A及C测量结果均延迟滞后，测试结果偏差较大。以下简单介绍旋转轴的测试调整过程。

用同样的方法测试A轴，测试结果如图2所示。

通过优化调整参数M D32810（进给前馈速度环控制的等效时间），将参数值从0.004 s调整至0.0005 s，延滞误差明显缩小，且没有过冲（见图3）。

（2）通过圆弧测试，检查机床五轴联动匹配性。需要对X和Y轴、X和Z轴、X和C轴以及A和C轴进行圆弧测试。以下简单介绍下X和C轴的圆弧测试调整过程。

执行圆弧测试功能，测试结果如图4所示，由测试结果可以看出，C轴在反向的时候过冲较大。

图2

图3

将参数MD32500由0改成1，激活C轴的摩擦力补偿功能，然后将参数MD32520由0改成0.1。重新进行圆弧测试，测试结果如图5所示。使用同样的方法，将其他轴的匹配调整到最佳状态。

（3）在做完机床的驱动优化后，重新加工该工件，拐角处过切解决，且表面平滑（见图6）。

图4

图5

图6

3.结语

为了保证数控机床出厂时达到最佳状态，在数控机床机械结构调整好之后，需要对系统及电动机参数做一定的调整和优化，使电气参数与机械结果相匹配，这样才能使数控机床的性能达到最佳，加工出合格的零件。

[1]王钢.数控机床调试、使用与维护[M].北京：化学工业出版社，2006：98-108

专家点评

由机床本身造成的过切或欠切一般是不容易想到的，比较难处理。

本文提出了由机床本身造成的过切所采用的解决方法——参数优化法，介绍了通过SERVOTRACE功能，测试FFWON，SOFT状态下线性轴以及旋转轴的动态响应，来验证坐标轴是否滞后，并通过参数优化来调整。还提出了通过圆弧测试，检查机床五轴联动的匹配性，由此确定是否应用坐标轴的摩擦力补偿功能。对机床操作与调整者来说是具有现实指导意义的。