龙门轴不同步调整实例

胡 辉

(中航工业昌河飞机工业集团公司机械动力部，江西景德镇 333002)

龙门轴功能是一种完全意义上的同步驱动控制，它把机械上刚性连接，有着独立的伺服驱动的两个或三个轴实现同步而且无差别的控制。龙门轴结构中的所有轴都有自己的位置环，从动轴的位置给定由主动轴决定，系统会随时监控主动轴和从动轴之间的位置偏差，当差值达到一定值以后，系统会产生相应的报警，这时，我们需要对龙门轴进行相应的调整，防止这个差值继续扩大从而对机械产生损害。

一台法国CRENEAU奎诺高架桥式五轴联动加工中心，配西门子840D控制系统，机床X方向采用的是龙门轴同步控制，分别由主动轴X和从动轴U驱动。机床出现10652报警：龙门轴X超出警告极限，并且在移动X轴时，机床抖动幅度很大。查看报警帮助，提示龙门轴位置偏差已经超过系统参数MD37110 GANTRY_POS_TOL_WARNING设定值。首先查看该参数，值为0.1 mm，参数值设置没有问题。因此怀疑龙门扭曲，将一500 mm×500 mm标准大理石方尺置于工作台中央，检测X轴和Y轴的垂直度，500 mm行程偏差了0.05 mm左右，由于横梁跨距约为2 m左右，因此龙门X轴和U轴位置偏差为0.2 mm左右，偏差较大，影响了龙门轴正常运行。这时，我们需要使用手工方式拆分龙门轴组，进行人工干预，消除偏差，使其重新建立同步关系。

在调整过程中要使用下列参数：

(1)MD37110 GANTRY_POS_TOL_WARNING；龙门轴之间的位置监控值，当超过该值时，系统会产生报警。

(2)MD37140 GANTRY_BREAK_UP；拆分龙门轴，取消同步关系。

(3)MD34090 REF_MOV_DIST_CORR；参考点偏移值。

(4)MD20700 REF_NC_START_LOCK；没建立机床参考点，系统自动运行模式是否关闭。

调整步骤如下：

(1)首先解除龙门X轴和U轴之间的同步关系。将对应的轴参数MD37140 GANTRY_BREAK_UP由0改为1。这时，龙门组中的每个轴都可以单独控制。

(2)松开横梁两端与直线滑块之间的紧固螺丝，利用手轮单独移动X、U轴，通过标准大理石方尺，将X轴和Y轴的垂直度调整在允差范围以内，在垂直度校好后将紧固螺丝旋紧。

(3)由于龙门轴的位置发生了相对变化，因此其对应的轴参数MD34090 REF_MOV_DIST_CORR需要重新设置。首先将龙门轴X轴和U轴对应的轴参数MD34090都设置为0。同时将参数MD20700 REF_NC_START_LOCK由1改成0，这样机床即使不回零，同样也可以执行程序，系统不会报警。执行NCK RESET，重新启动系统。

(4)在 MDA模式下，执行指令 TRAILON(U，X，1)。该指令的意思是激活和定义联动组合，联动轴(跟随轴)运行引导轴引导的移动位移。其中U为联动轴(跟随轴)，X轴为引导轴，也就是U轴跟随X轴移动。在JOG+REF方式下，对X轴手动回零。

(5)在X轴成功回零后，在MDA模式下，执行指令TRAILON(X，U，1)。在JOG+REF方式下，对U轴执行手动回零，回零成功后记下X、U轴当前坐标值。

(6)将回零后获得的X轴和U轴坐标值相减后得到的值输入到U轴对应的轴参数MD34090中。

(7)将参数 MD37140由1改为0，MD20700由0改为1，执行NCK RESET，重新启动系统，龙门轴移动恢复正常，调整完毕。

使用西门子840D系统及高级指令功能，可以非常简单、方便地消除主/从轴偏差，使龙门轴重新建立同步关系，机床运动恢复正常。但是在调整过程中特别要小心，尤其是在拆分龙门轴后，防止龙门框架或驱动元件损坏。