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第 7期 2 0 1 4年 7月 组 合 机 床 与 自 动 化 加 工 技 术 M o du l a r M a c h i ne To o l＆ Au t o ma t i c M a nu f a c t ur i n g Te c h ni q u e No． 7 J u 1 ．2 0 1 4 文章编号 1 0 0 1 2 2 6 5 2 0 1 4 0 7 0 0 5 3 0 4 D O I 1 0 ． 1 3 4 6 2 ／ j ． c n k i ． mm t a m t ． 2 0 1 4 ． 0 7 ． 0 1 5 基于 8 4 0 D s l 的汽车后桥端面铣削机床 控制系统设计与实现 吴冬春 ， 崔海斌 ， 孙启林 ， 马俊庆 1 ． 盐城工学院 电气工程学院 ， 江苏 盐城 2 2 4 0 5 1 ； 2 ． 江苏高精机 电装备有 限公司， 江 苏 盐城 2 2 4 0 5 3 ； 3 ． 大连机床集 团有限责任公司， 辽宁 大连 1 1 6 0 0 0 摘要 目前 ， 汽车生产行业中汽车后桥端面铣削加 工大都采用固定位置加工， 这种方式存在对工件焊 S_ r - 艺要求高， 对焊X_ r - 件 自适应能力低 ， 加工合格率低等 问题。该 系统采用西门子 8 4 0 D s l 双通道 数控 系统 ， 利用直线测量探头测量计算工件 的铣 削位置调整补偿 参数 ， 构建的系统 自适应能 力和加 工合格率都得到了较 大提 高。在 系统 中嵌入 H MI 专用二次界 面， 结合加工程序的参数化编程 ， 简化 机床 的功能操作和维护。文章通过结合现行 开发 的基 于 8 4 0 D s l 双通道控制的汽车后桥 端面铣加工 组合机床 系统， 主要介绍带有测量探 头的工件测量计算模型以及整个 系统的软件控 制实现的相 关技 术 。 关键词 汽车后桥 ； 8 4 0 D s l ； 调整补偿 ； HMI 二次界面 中图分类号 T H 1 6 T G 6 5 文献标识码 A De s i g n a n d Re a l i z a t i o n o f t h e Aut o mo bi l e Re a r Ax l e M i l l i n g M a c h i n e Ba s e d o n 8 4 0 Ds I WU D o n g c h u n ， C U I H a i ． b i n ． S U N Q i ． 1 i n ， MA J u n ． q i n g 1 ．S c h o o l o f E l e c t r i c a l E n g i n e e ri n g ， Y a n c h e n g I n s t i t u t e o f T e c h n o l o g y， Y a n e h e n g J i a n g s u 2 2 4 0 5 1 ， C h i n a ； 2 ． J i a n g s u G a o j i n g Me c h a n i c a l E l e c t ri c a l E q u i p m e n t C o ． L t d ， Y a n c h e n g J i a n g s u 2 2 4 0 5 3 ， C h i n a Abs t r a c t P r e s e n t l y，t h e p r o d u c t i o n o f a u t o mo bi l e r e a r a x l e f l a n g e mi l l i n g p r o c e s s mos t l y u s e d fix e d ma n u f a c t u r i n g p o s i t i o n，wh i c h me t h o d h a s h i g h r e q u i r e me n t s o n t h e wo r k p i e c e we l d i n g p r o c e s s ，l o w a d a p t i v e c a p a c i t y，l o w p r o c e s s i n g q ua l i fie d r a t e a n d o t h e r i s s u e s ． S i e me ns 8 4 0 D s o l u t i o n l i n e d u a l c ha n n e l c o n t r o l s y s t e m i s a d a p t e d i n t h e s y s t e m ，i n wh i c h t h e s tra i g h t l i n e me a s u r e me n t p r o b e i s u s e d a s t h e i mp o r t a n t c o mp o n e n t ，b y wh i c h t h e a c t ua l mi l l i n g p os i t i o n c o mp e n s a t i o n p a r a me t e r s i s c a l c u l a t e d．Th e a d a p t i v e c a p a c i t y a n d t h e ma n u f a c t u r e pa s s i n g r a t e h a s b e e n g r e a t l y e n h a n c e d． Th e o p e r a t i o n a n d ma i n t e n a n c e o f the ma c h i n e f u n c t i o n s h a s b e e n s i mpl i fie d b y the wa y s o f d e v e l o p i n g HM I a n d t h e NC p r o c e s s p r o g r a m wi t h t h e u s e r de fin e d p a r a me t e r s ．Th i s p a p e r ma i n l y i n t r o d u c e s the mo d u l e o f t h e wo r k p i e c e me a s u r e me n t a n d c a l c u l a t i o n a n d t h e me t h o d o f t h e s y s t e m c o n tro l r e a l i z i ng i n t h e s y s t e m ． Ke y w o r d s a u t o mo b i l e r e a r a x l e ； 8 4 0 Ds l ； a d j u s t m e n t c o m p e n s a t i o n ； d e v e l o p i n g H M1 0 引言 目前 ， 国内汽车后桥两侧端面铣削加工大部分采 用位置固定式加工方式 ， 这种加工方式下 ， 铣削刀具位 置是固定不变的， 而待加工工件都是焊接生产 ， 这就 决定了待加工工件本身尺寸都是存在较大的离散性 ， 采用这种位置固定式的加工方式 ， 虽然保证了工件整 体尺寸的精度 ， 但是不能保证工件端部厚度尺寸 的合 格率 ， 使得机床对不同尺寸工件 自适应能力低 ， 端部厚 度尺寸加工合格率低。 针对实际生产中后桥两侧端面铣削加工采用固定 位置工作方式 中存在的端部法兰盘厚度加工合格率 低 ， 对工件尺寸离散性 自适应能力低的缺陷， 我们提出 在铣削刀具侧增加直线测量探头， 用以检测待加工工 件的原始尺寸， 反馈给控制器， 由控制算法计算 出当前 待加工工件理论铣削深度 ， 按照工艺要求计算出实际 铣削加工的位置， 实现工件的测量反馈加工 ， 极大地提 高了机床对焊机工件的 自适应能力以及工件端部法兰 盘厚度加工的合格率。 1 工件 的安装和定位 新型汽车后桥卧式双面数控铣专用机床 ， 机床整 体防护安装在整体铸造 的床身上， 左右两个下滑台安 装在整体铸造床身上， 夹具垫块安装在整体铸造床身 上， 机床中间固定安装一套液压夹具， 卧式装夹一个后 桥工件 ， 采用液压夹紧和气动夹紧， 机床两侧铣平面为 收稿 日期 2 0 1 4 0 3 0 7 修 回臼期 2 0 1 4 0 41 1 作者简介 吴冬春 1 9 7 5 一 ， 男， 江苏盐城人 ， 盐城工学院讲师， 硕士， 主要研究领域 为逆变焊机 、 电力 电子及其 自动化等 ， Em a i l w u d c 1 9 7 5 1 6 3 ． e o m。 5 4 组合机床与自动化 p - l - 技术 第 7期 专用铣刀盘， 左右各布置两个个数控移动工作台， 自动 直线测量探头安装在主轴 内侧 ， 测量时由气动推杆退 出测头进行测量 ， 测量完毕测头缩回。本专用机床外 形美观、 结构紧凑、 自动化程度高 、 加工效率高。机床 的结构 设计如 图 1 所 示 。 图 1 汽 车后桥端面铣削专用机床结构 加工工件 的结构 如 图 2所示 ， 工 件 的尺寸 是 基 于 工件的定位点测量得到的数据。 I 图 2工件 结 构 示慝 图 将一个已加工后的合格工件做三维坐标检测 ， 得 到该工件的尺寸数据。并且将此工件作 为参考工件 ， 对机床测量探头测量数据做转换标定 ， 建立测量探头 数据和三坐标测量 的转换关系， 实现测头数据转换为 以_丁件定位点为基准测得的工件尺寸数据。工件测量 示意图如图 3所示 ， 可得测量探头的测量数据转换为 工件 尺寸 的计算公 式 1 。 L ⋯L f M ， 一 1 其 中 L ⋯ 一 表示数据转换得到的待加工工件的定位点 到端 面的尺寸 ； ， J 厂 表示参 考工 件 的在 三维 坐 标 下 测得 的定 位 点 到端 面 的尺寸 ； 一 表示测量探头在测量点处测得的参考工件 端 面的实测数据 ； 一 表示测量探头在测量点处测得的待加工工 件端面的实测数据。 T 件 磊 靠 埘 岸 位 点 参 考 工 件 广 ’ 量 参 考 工 件 I 探 头 I ‘ _ _ J L- ． _T 件 ％ 端部 测量 待 加工 件 I 探头 I ] 上 l 占 图 3 工件尺寸计算示意图 图4所示为参考_丁件在进给 z轴坐标上的绝对机 床坐标位置示意图。工件端面在进给 z轴上 的绝对 机床坐标位置也随着待加工工件尺寸变化 ， 其计算公 式 2 如 下所示 Z II J z Ⅲ一 M r M 一 M ， ， 一M p Z 一 M r Mp 2 其中 z 一表示待加工工件的端面在进给 z轴坐标 上 的绝对机床 坐标位置 ； z 一表示参考工件 的端面在进给 z轴坐标上 的绝对机床坐标位置； ， 一表示测量探头在测量点处测得的参考工件 端面的实测数据； 一 表示测量探头在测量点处测得的参考工件 没有铣加工前的端面的实测数据 ； 一 表示测量探头在测量点处测得 的待加工工 件端面的实测数据 ； 由此可以得到待加工工件端部理论铣削深度计算 公式 3 如下所示 A L Ⅲ L ⋯ 一L L ， 肘 一M 一L L r L M f Mp 3 其中 △ 一 表示待 加工 工 件 端 部 理论 计 算 得 到 的铣 削深度 ； 一 表示标准合格工件在三维坐标 下测得 的定 位点到端面的尺寸 ； 图4参考工件加工坐标位置示意图 待加工工件是由不同部件焊接联合而成 ， 焊接工 艺决定了工件尺寸存在离散性， 即工件两端焊接 的部 件在测量时 ， 计算得到的理论铣削深度 △ 存在一个 范同。当该值超出合理范围， 判别待加工工件焊接不 合格 ， 对于判定焊接合格的待加工工件 ， 需要考虑理论 铣削深度 △ ￡ 较大时， 端部强度减 弱， 而 △ 蒯 较小 时， 工件端部存在不能完全加工到位。综合考虑以上 因素 ， 在加工 中设定一 个微 小加 工调 整量 z ， 其是 由 工件尺寸精度和强度因素影响决定 。 待加工工件在进给 z轴坐标上的最终加工时 的 绝对机床坐标位置计算公式 4 如下所示 Z f h Z 。H △ Z z 。 Ⅳ一 M r Mp JL r L M， 一Mp Z m i z ， 咖Ⅲ L r L Z 4 其 中 z 蒯 一表示待加工工件在进给 z轴坐标上的最 终加工时的绝对机床坐标位置 ； A L 一表示待加工工件端部铣削深度 理论计算 值； z 一表示综合考虑加工尺寸精度和端面强度以 2 0 1 4年 7月 吴冬春， 等 基于 8 4 0 D s l的汽车后桥端面铣 削机床控制系统设计与实现 5 5 及工件端部焊接角度因素得到的数据； 从上述得 出的待加工工件在进给 z轴坐标上的最 终加工时的绝对机床坐标位置公式 4 中可以得知， 对于参考工件 ， 其 z 删 和 ， 是确定值， 而 L 也是确 定值 ， 因此待加工工件的加工位置是一个固定位置加 上一个 z 调整量补偿值 。 2 机床控 制系统 组成 整个机床控制系统采用西 门子 8 4 0 D s l 数控 系 统 ， 其以 N C U数控单元作为整个系统 的控制核心。系 统配置独立的智能可回馈电 S L M 电源模块 ， 主轴功率 驱动模块， 双轴进给功率驱动模块， 人机界面用 P C U 单元和 MC P操作面板 ， 分布式远程 I O模块 ， 直线测量 模块以及气阀集 中控制模块。整个控制系统由 3层网 络 D r i v e C L i Q ， E t h e r n e t 和 P r o fi b u s ， D P连接构成 ， 其 结构示意如图 5所示。系统的逻辑控制功能 ， 诸如液 压系统控制 、 气动系统控制、 排屑等辅助设备由系统内 部的 P L C ． 3 1 7 ． 2 D P 可编程逻辑控制器实现。 机床的加工要求左右两侧加工互不干扰， 可以独立 也可以协同加工， 因此数控系统必须配置双通道控制功 能， 每个通道控制机床一侧的进给轴以及主轴运动。 站号 1 NCU 7l 0 Ⅺ 2 6 Ⅺ 2 0 Ⅺ0 0 ET200 远 程 I／0 直 线测l l 直线测l l 气阀 量 N 模 O _ 块 1 f l量 N 模O _ 块8 f I l l l l 器 站 号 l 站 号 1 ．．． ． I站 Ⅲ 豳囱 Elbernet I P 1 9 2 ． 1 6 8 ． 21 4． 1 9 2 I P 1 9 2 ． 1 6 8 ． 2 1 4 ． 2 4 1 Dr i v e Ct l SLM 电 源 模 块 SP2 驱 动 图 5 机床控制系统网络结构图 3 控制系统软件设计 整个控制系统的软件设计按照系统结构可分为三 部分 HM I 二次人机界面设计、 S 7 - 3 0 0 P L C的逻辑程序 设计 、 N C加工程序设计。三部分程序通过 8 4 0 D s l 数 控系统 内部 C P通信处理单元实现相互之 间数据交 换 ， 完成三部分软件协同对整个控制系统的动作控制。 图 6 系统数据连接示意图 3 ． 1 HMI 二次人机界面设计 刮 H M I 二次人机界面是 面向机床实际操作人员的， 在数控系统中开发的机床操作专用界面， 因此 H MI 专 用人 机界面显 得尤为重 要 。在人机 界 面 中配 置 Wi n c e F l e x i b l e 与 S I N U M E R R I K P L C 以及 S I N U ME R R I K N C 连接 ， 实现 HM I与 N C系统变量和 P L C变量数据 连 接。在加工程序中采用 G U D变量参数化编程 ， 在 H M1 人机界面中设置 G U D变量参数 ， 需 要建立 u s e r d a t a - b a s e ． d d b用户变量数据库文件 ， 建立 Wi n c e F l e x i b l e和 系统 G U D数据变量之间的数据连接。系统数据连接 如图 6所示 。 3 ． 2 P L C逻辑程序设计 P L C程序是基于西门子的软件开发环境 S t e p 7设 计完成的。机床的系统设计 中， 直线测量模块测量数 据通过 P r o fi b u s ． D P网络传送给 P L C， P L C按照工件的 计算模型实时得出各个测量点测量尺寸， 并将该计算 得到的测量尺寸通过 S I N U ME R I K P L C连接将数据传 送给 H MI 专用人机界面显示给操作人员 当前的工件 状况。同时还需要将该测量尺寸数据发送给 N C系统 中的 G U D全局用户变量， 用于 N C中加工算法使用计 算出调整补偿量。而 P L C与 N C数控系统之间的 G U D 数据传送 必须通过专用通讯功能函数 F B 5和 F B 3 来实现的， 其代码实现如下 CALL”GETGUD”， ”F B5 一Re a dGUDL1 1 ” Re q r e a d s t a r t ／ ／ 功能块使能信号， 上升沿有效 Ad d r S t r i n g Va l u eL 1 1 ／ ／ 读取的 G U D变量字 符串名称 A r e a B 1 6 O ／ ／ 读取的 G U D变量所在区域 U n i t B 1 6 1 ／ ／ 读取的 G U D变量所在单元 C n v t T o k e n T R U E ／ ／ 是否将 G U D地址转换为 1 0 字节 的 N C地址 Va r T o k e n”PL C W R GUD”．Va l u e Pt r LI1 一 F B 5 ／ ／ 存放该 G U D变量所在 N C中地址 Er r o r Erro r Va l u eL1 1～F B 5 ／ ／ 存 放 读 G U D过 程 的错误标志 Do n eDo n e Va l u eL1 1一F B 5 ／ ／ 存放 读 G U D过 程 的完成标 志 S t a t e F B5 _Er ro r C o d e ／ ／ 存放读 G U D过程的状 态标志 RD Me a s r _L 1 1 ／ ／ 存放读取的 G U D变量数据 CAL L”PUT”． ” DB FB3_W r i t eGUD_L” Re qwr i t e s t a ／ ／ 功能块使能信号 ， 上升沿有 效 NumVa r 7 Ad d r l”P LC W R GUD”． Va l u e～P t r～L1 1一FB 5 ／ ／ 要写的 G U D变量地址 Erro rErro r Va l u e 一1 一F B 3 ／ ／ 存放写 G U D过程 的错误标志 Do n eDo n e Va l u e一1一F B 3 ／ ／ 存放写 G U D过程 完成标志 S t a t e FB3 _Er ro r _C o d e ／ ／ 存放写 G U D过程状态 堕 块一 通 ～ ～ 5 6 组合机床与自动化N- r 技术 第 7期 标志 S D1 ”DB Me a s u r e Da t a”． NC USe 一1 1一L Re a l ／ ／ 要写的 G U D变量的数值 测量数据是整个控制系统的重要的数据 ， 对于在 读写 G U D变量时出现 E r r o r 错误标志， 程序设计中不 可忽略， 必须通过 P L C和 N C之间的数据接 口， 禁止 N C的继续执行， 并发出用户报警信息。对于在 P r o fi b u s D P总线通讯中出现故障时” ， 必须处理通讯故障 模块 O B 8 2 ， O B 8 6 ， 0 B 1 2 2 ， 保证 即使网络中出现故障， P L C仍然处于运行状态 ， 避免 P L C进入 s t o p状态。 3 ． 3 NC加工 程序 设计 汽车后桥端面铣专用机床在加工过程 中， 通过直 线测量模块检测待加工工件的实际尺寸数据， 计算与 设定 尺寸 的偏差 ， 通过 计算 得 到 的偏 差 值 获取 加工 调 整补偿量， 机床根据该调整补偿量加工工件。 图 7测 量 加 工控 制 流 程原 理 图 从公式 4中可以看到 ， 整个机床加工的最重要部 分就是计算加工调整补偿量 。在整个测量加工控 制系统中， 调整补偿量具有非线性 ， 其与工件的理论铣 削深度， 工件加工端面的角度以及工件设计尺寸公差 密切相关， 具有多因素耦合 ， 数学模型复杂 的特点 ， 因 此建立实际计算公式计算调整补偿量并不可取。在实 际加工中， 采用生产经验数据查表法来获取加工调整 补偿量。机床整体的测量控制流程图如图 7所示 。在 图7所示的测量加工控制流程示意图中的虚线框 中所 示为获取加工调整补偿量 z c z 的流程 ， 其具体 的程序 实现流 程 图如 图 8所示 图 8测量控制算法程序流程图 4 ／ roT结果分析 汽车后桥端面铣机床的具体实现如图 9所示。在 实际加工测试中， 随机选取 了7 5个待加工工件进行加 工测试 ， 采用调整补偿实现全部测试工件的合格加工。 选取其 中代表性的 5个工件的测量数据和算法计算的 实际调整补偿量数据 ， 如表 1所示。 表 1 实际工件加工前后测量数据表 设定 设定 测量 理论 调整 加工后 尺寸 端部 种类 尺寸 公差 尺寸 铣削 补偿量 尺寸 误差 最终 深度 厚度 mm in r n F il m m m F il m mm i n n 1 ／ iq Il 1 1 2 2 ． O 5 O． 8 1 2 4． 1 5 3 2 ． 1 O 3 _ o． 5 l 2 2 ． 5 3 7 0 4 8 7 5 3 9 7 加 1 1 4 0 8 ． 5 5 O． 8 1 4 0 9 ． 71 5 1 ． 1 6 5 O 1 4 0 8． 6l 】 0． 0 6 1 5 ． 8 3 5 l 2 2． 0 5 土0． 8 1 2 3． 23 6 1 ． 1 8 6 O 1 2 2． 1 0 3 0． 0 5 3 5 ． 81 4 O 2 1 4 0 8 ． 5 5 0 ． 8 41 0 ． 1 1 3 1 ． 5 6 3 - o． 2 1 4 0 8． 7 3 6 O ． 1 8 6 5 ． 6 3 7 I 2 2． O 5 士O． 8 1 2 2 ． 6 2 3 0 ． 5 7 3 0 ． 3 1 2 1 ． 8l 2 - 0． 2 3 8 6 ． 1 2 7 { I 3 4 0 8 ． 5 5 O． 8 4l 0 ． 7 3 5 2 ． 1 8 5 _ 0． 5 l 4 0 9． 0 7 8 0 ． 5 2 8 5 3l 5 1 2 2 ． O 5 0． 8 1 2 2 3 l 2 0 ． 2 6 2 O 4 l 2 1 ． 7 3 2 _ o ． 3l 8 6 3 3 8 0 4 1 4 0 8 ． 5 5 0． 8 I 4 0 9 ． 1 0 3 0 ． 5 5 3 O 5 1 4 08 ． 01 8 - 0． 5 3 2 5 ． 9 4 7 1 2 2 0 5 O． 8 1 2 3． 08 2 1 ． 0 3 2 O 1 2 2． 1 O 3 0． 0 5 3 5 ． 9 6 8 群 O 5 4 0 8 ． 5 5 0． 8 4 0 9． 7 0 3 l ， 1 5 3 0 1 4 0 8． 6 1 8 0． 0 6 8 5 ． 8 4 7 工件测试加工中， 对于种类 5和种类 2 ， 两侧理论 的铣削深度在合法铣削深度 [ 0 ． 6 5 ， 1 ． 9 5 ] 区间范围 内， 用普通的不带测量反馈的机床加工也是能够合格 的， 占试件总数 7 8 ． 7 ％ ， 种类 1 ， 3和 4， 两侧理论铣削 深度中至少有一侧超出合法铣削深度 区间， 此时若使 用不带 测量反馈 机床加工 只能保证工 件两侧法 兰盘相 对于定位点的尺寸合格， 但是法兰盘厚度小于最小厚 度 ， 工件加工不合格， 该类型试件占总数的 2 1 。 3 ％。 对于种类 1 ， 3和 4类 型工 件 ， 从表 1中 工件 加 工 后的尺寸数据和端部厚度的测量数据 ， 可以得知， 工件 在经过设计好的测量加工控制流程加工后 ， 工件的尺 寸数据是在工件设计公差 0 ． 8范围内的， 并且工件 的端部厚度也是满足设计 的最小厚度 5 m m的设计要 求的， 实现对该类型工件 的合格加工 ， 相 比于普通机 床 ， 工件合格率提高 2 1 ． 3 ％。 图 9汽车 后 桥端 面铣 机 床 实物 图 表 1中的数据显示出 ， 在计算 出的端部理论铣削 深度较大或是较小时， 通过调整补偿量很好的控制 了 铣削深度过大而端部厚度强度不足 ， 铣削深度过小而 端部不能完整加工到位的情况 ， 实现了机床对焊接_T 件尺寸分散性的极大适应性 ， 很好的提高了工件加_T 的合格率。 5 结束语 针对当前汽车后桥两侧端面铣削加工方式对焊接 工件尺寸分散性适应能力低和加工合 下转第 6 1页 2 0 1 4年 7月 史建强， 等 一种数控机床空间圆运 动轨迹测试方法 6 1 形 ， 原因是内置传感器信号无法表示数控机床 的几何 误差。因此， 在基于内置位置信号圆运动测试之前， 需 要首先消除机床的几何误差。 表 2是球杆仪和内置位置信号测试方法所测得的 在 、 y 平面上 的间隙、 反 向越冲和圆度的结果对 比。 从表 2中可 以看 出 ， 在 、 l ， 轴换 向处 两 种测试 方 法得 到的反向间隙误差差值最小为 0 ． 1 ／ z m， 最大为 0 ． m； 反向越冲误差差值最小为 0 ． 1 ／ x m， 最大为 1 ． m。可 见 ， 内置位置信号测试方法获得的典型特性误差与球 杆仪测试结果在相同数量级 内。 表 2 圆轨迹测试特性误差表 O 。 2 ． O 1 8 0。 2 ． 1 9 0 。 1 ． 2 ， 2 7 0o 1 ． 3 1 ． 9 0． 1 1 ． 7 O． 4 1 ． 9 0． 7 1 ． 8 一O ． 5 3 总结 本文以内置传感器测试技术为基础， 提出了基于内 置传感器信号的数控机床伺服进给系统空间圆轨迹测试 方法。该方法具有方便、 快捷、 测量半径灵活、 无需使用外 接昂贵设备等优点。在国内某机床厂生产的数控机床上 进行空间圆运动精度检测实验证明， 利用该方法可 以实 现各个轴反向越冲、 间隙等以及各个轴间的圆度、 球度等 动态特I生的方便快捷测试。该方法的推广应用， 将会为数 控机床安装调试、 运行状态评估、 机床误差溯源， 以及进一 步的机床优化设计、 误差补偿提供重要的基础。 [ 参考文献] [ 1 ]洪迈生， 苏恒．数控机床 的运动精度诊断． 评述与对策 [ J ]． 机械工程学报 ， 2 0 0 2， 3 8 2 9 1 9 4 ． [ 2 ]B r y a n J ．A s i m p l e m e t h o d f o r t e s t i n g m e a s u ri n g m a c h i n e s a n d m a c h i n e t o o l s ， p a r t 1 p r i n c i p l e s a n d a p p l i c a t i o n[ J ] ． P r e c i s i o n E n g i n e e ri n g ， 1 9 8 2 4 6 1 6 9 ． [ 3 ]K n a p p W，Ma t t h i a s E ．T e s t o f t h e T h r e e ． D i m e n s i o n a l U n ． c e r t a i n t y o f Ma c h i n e T o o l s a n d Me a s u rin g Ma c h i n e s a n d i t s R e l a t i o n t o t h e Ma c h i n e E r r o r s『 J ] ．C I R P A n n a l s M a n u f a c t u r i n g T e c h n o l o g y ， 1 9 8 3 ， 3 2 1 4 5 9 4 6 4 ． [ 4 ]J 6 z w i k J ， P i e s k o P ， K r a j e w s k i G ．E v a l u a t i o n o f Q C 1 0 b a l l b a r d i a g n o s t i c s m e t h o d f o r C N C m a c h i n e ．E k s p l n a t a c j a i N i e z a w o d n o s c Ma i n t e n a n c e a n d R e l i a b i l i t y 2 0 1 0，3 4 7 1 0 2 0． [ 5 ]S c h mi t z T，Z i e g e r t J ．D y n a m i c e v a l u a t i o n o f s p a t i a l C N C c o n t o u ri n g a c c u r a c y[ J ] ．P r e c i s i o n E n g i n e e ri n g ，2 0 0 0 ， 2 4 29 91 1 8 ． [ 6 ]I b a r a k i S ，O y a ma C，O t s u b o H ．C o n s t r u c t i o n o f a n e r r o r ma p o f r o t a r y a x e s o n a fi v e - a x i s ma c h i n i n g c e n t e r b y s t a t i c R t e s t l J 1 ．I n t e r n a t i o n al J o u r n a l o f Ma c h i n e T o o l s a n d Ma n ． u f a c t u r e ．2 0 1 1 ， 5 1 3 1 9 02 0 0 ． [ 7 ]刘焕牢， 师汉民， 李斌， 等．数控机床圆轨迹运动误差测 试仪器和方法的研究[ J ] ．中国机械工程 ， 2 0 0 6 ， 1 7 7 6 9169 5． [ 8 ]H e i d e n h a i n ．Me a s u ri n g s y s t e m s for m a c h i n e t o o l i n s p e c t i o n a n d a c c e p t a n c e t e s t i n g[ O L ] ．h t t p ／ ／ w w w ． h e i d e n h a i n ． ru／ fi l e a d mi n ／ p d b ／ me d i a ／ i mg ／ 2 0 8 8 71 27． p d f ． S e pt ．， 1 9 9 7 ． [ 9 ]姚余 良， 赵飞， 张东升．基于球杆仪的空间误差测量分析 方法研究[ J ] ．组合机床与自动化加工技术 ， 2 0 1 1 8 7 2 7 5． [ 1 O ] 周玉清， 陶涛， 梅雪松， 等．旋转轴与平移轴联动误差的 快速测量及溯源[ J ] ．西安交通大学学报 ， 2 0 1 0 ， 4 4 5 8 0 8 4． [ 1 1 ]F Z h a o ， X Me i ， T T a o ， e t a 1 ．F a u l t d i a g n o s i s o f a m a c h i n e t o o l r o t a r y a x i s b a s e d o n a mo t o r c ur r e nt t e s t a n d t he e n s e m b l e e mp i r i c a l m o d e d e c o m p o s i t i o n m e t h o d[ J ] ， P r o c e e d i n g s o f t h e I n s t i t u t i o n o f Me c h a n i c a l E n g i n e e r s ，P a rt CJ o u r n a l o f Me c h a n i c a l E n g i n e e ri n g S c i e n c e ， 2 0 1 1 ， 2 2 5 5 1 1 2 1 1 1 2 9 ． [ 1 2 ]F Z h a o ， X Me i ， Z D u ， e t a 1 ．O n l i n e E v a l u a t i o n m e t h o d o f Ma c hi ni n g Pr e c i s i o n Ba s e d o n Bui l t i n Si g na l T e s t i n g T e c h n o l o g y[ J ] ．4 5 t h C I R P C o n f e r e n c e o n M a n u f a c t u ri n g S y s - t e ms ， 2 0 1 2 ， 3 1 4 41 4 6 ． 编辑李秀敏 上接第 5 6页 格率低 的状况 ， 提 出的基于 8 4 0 D s l 数 控系统的汽车后桥端面铣加工组合机床双通道控制系 统 ， 设计可靠性高， 对工件分散性具有极好的自适应能 力 ， 加工合格率得到了很大的提高。同时在 8 4 0 D s l 系 统中嵌入 H MI 二次人机界面， 显示整个系统的运行状 态和机床专用操作界面， 极大地提高了设备操作人员 与设备的交互性和可操作性 ， 便于维护人员对 自动线 设备的维护。参数化的编程方式很好的提高了程序的 通用性和维护性。 目前 ， 该系统 已在相关企业实际投 人使用， 加工效果和客户反映较好。 [ 参考文献] [
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