王瑞馥1，于立强2，李冰3 刘海萍4 王乃加5 梁月6
1&3-6中车长春轨道客车股份有限公司 转向架制造中心 吉林长春 130062，2长春中车长客模具有限公司吉林长春 130062
摘要：随着轨道交通的发展，各地轨道交通制造资源不断优化、整合，大型数控机床面临着搬迁、调试的问题。在调试的过程中，经常出现问题，但难以判别属于设备还是工艺方法的原因。本文以中车长春轨道客车股份有限公司引入的中车北京二七厂的两台大型数控设备调试工艺过程为例，介绍设备搬迁后，构架加工的调试工艺方法。
关键词：大型数控加工中心、工艺调试方法
一、背景
2020年由于中车旗下企业内部资源整合，中车长春轨道客车股份有限公司从北京二七厂引进了两台大型数控设备-日本本间数控龙门加工中心和西班牙索拉路斯落地镗铣床。
日本本间数控龙门加工中心出厂时间为2003年4月，投入使用时间为2005年4月，配有标准立铣头、直角铣头、延长铣头、窄铣头和特殊铣头；西班牙索拉路斯落地镗铣床出厂时间为2004年12月，投入使用时间为2008年8月，配有延长铣头和立卧转换铣头。由于落地镗铣床的特殊性，改设备配有随行夹具2套、随行夹具立式存放架1套、液压弯板4套、随行夹具水平支承翻转装置4个。两台设备通过在北京二七厂测试，各轴可以动作，能够实现自动换头，自动换刀有故障，用百分表打主轴跳动在0.02mm以内可以满足加工要求。两台设备分别在河北、沈阳场地进行了分解大修，于2020年7月底在中车长春轨道客车股份有限公司进行组装调试。
二、调试过程中问题及解决方法
1.西班牙索拉路斯落地镗铣床试加工了北京地铁19号线构架一步，经三坐标全尺寸检测，有XX处超差。经分析原因如下：
西班牙索拉路斯落地镗铣床万能头和延伸头尺寸较车间现有其他三台西班牙索拉路斯落地镗铣床小，按其他设备的转速、进给，加工的尺寸超差。将转臂定位座每刀进给1mm，改为每刀进给0.5mm。一系簧安装座的帽筒底孔X轴方向1250mm，Y轴方向1035mm尺寸超差。抗侧滚扭杆座安全吊Z轴方向60.5mm尺寸超差。
解决方法：经过加工4个构架，进行全尺寸检测，利用大数据整理分析，发现以上三处尺寸超差存在规律性。使用激光追边器重新确立万能头和延伸头的精度，均符合要求。经分析为动态负载状态下，机床加工的精度有偏差。
按照大数据分析的结果，按照三坐标检测结果和图纸的名义尺寸，在数控程序中对X轴正方向1250mm补偿0.03mm，Y轴负方向1035mm补偿0.03mm，Z轴负方向60.5mm补偿0.03mm。程序补偿后，经过批量加工构架验证，所有的尺寸均处于合格范围之内。
2.日本本间数控龙门加工中心加工了西安地铁5号线构架一步，在试制过程中存在如下问题：在转速4000r/min,进给10000mm/s情况下，用飞碟铣刀铣削一系定位座Ф235mm的粗铣，加工后成椭圆，最小直径Ф231.4mm。机床断电重启后，Y轴实际坐标与屏显坐标不一致，导致撞刀。本间机床为自动刀库，机械手自动抓刀，并利用机械臂更换刀具，在调试的过程中经查出现机床的刀库乱码，机械手抓刀不在刀具位，位置在刀库的两个刀位之间。
解决方法：经试验，降低转速进给至转速1600r/min,进给3000mm/s时，加工Ф235mm成圆。短期方法为机床每日休息后，不断电，可暂时保证后续正常使用，当机床必须断电时，采用重新打表测量的方法；长期解决方法诊断为电气故障，更换继电器后，此故障彻底解除。机床自动刀库乱码，机械手抓刀不在刀位为机床编码器故障，经编码器维修后，此故障可自动解除。
三、总结
虽然两台设备均经历过拆解大修，并试件检测合格，但在加工产品时，仍遇到许多问题。由于设备已经投入使用13年和16年，原设备加工机车产品，与现加工的产品类型质量要求不同，不能直接参照其他机床和工艺直接进行加工。
1.当机床调试时，要结合机床情况及加工的产品工况，找到机床适合的转速、进给及吃刀量。不能直接套用相似其他程序参数，进行加工。
2.机床断电重启后，需要对屏显坐标和实际坐标进行比对，不能按屏显坐标正确直接加工，当出现坐标不一致时，为电器故障，可申请系统专家使用故障代码查看错误类别，更换电器件。
3.机床调试时，使用寻边器对机床所有附件头进行转头并找正，测试机床的静态无载荷精度；使用机床加工各附件头的角度至少四面体的试件，查看每个附件头加工的面是否能够重合，以此测试机床的动态负载精度，只有动、静态精度均满足要求，机床方可正式验收投入使用。
参考文献：
[1] 韩志国 《数控机床安装与调试》，北京：化学工业出版社，2020.08，ISBN 978122357052
[2] 刘蔡保《数控机床故障诊断与维修》，北京：化学工业出版社，2011.3，ISBN 978-7-113-12459-5
[3] 成大先 《机械设计手册》第六版，北京：化学工业出版社，2016.4，ISBN 22000730000002
[4] 王吉明《图解FANUC数控机床维修》，北京：化学工业出版社，2012.6,ISBN 9787122343963