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以下就結(jié)合本機床，對滑枕軸的電氣補償進行分析，及如何通過FANUC PMC實現(xiàn)自動補償。傳動示意圖如下：
當(dāng)方枕軸（以下簡稱V軸）即V軸前后移動時，由于V軸這一部分質(zhì)量較大，當(dāng)V軸前進時，主軸端面會下沉，當(dāng)V后退時，主軸端面會翹起。另外該機床配有兩個附件頭，重量不一樣，所以當(dāng)主軸端面安裝了附件頭時也要另行考慮。如何解決由于V軸前進/后退帶來的精度問題是我們所討論的。
如何解決這個問題，簡單的說是當(dāng)V軸前進時，通過控制電機，將左邊的牽引鏈條上升拉緊，主軸端面升起，反之，將牽引鏈條放松，把自身重量變化引起的誤差抵消。
關(guān)鍵用什么方案控制電機，怎樣實現(xiàn)這個方案。
參考數(shù)控機床原來控制電機的功率，我們選用FANUC aiF 22/3000 伺服電機，選配絕對位置編碼器，確保機床斷電仍然能夠記住當(dāng)前機床位置，驅(qū)動單元配套為bi SVM 80,I/O LINK方式控制。大型鏜銑床中有關(guān)這方面控制可供參考的資料比較少，通過了解，以前大多采用多點控制，即在V軸的整個行程中選取若干個點，記錄下在各點主軸端面的下沉值，把該值存入保持型寄存器D中，當(dāng)需要補償時，在兩個點間隔范圍內(nèi)，通過計算，讓控制電機M 移動一個固定的距離，帶動前端鏈條移動，從而達到抵消誤差的目的。這樣做便于理解,對于設(shè)計人員易于操作;但是這樣做缺點比較明顯，補償?shù)狞c不是連續(xù)的，即使把這些點分的很密，在實際應(yīng)用中仍然很難到達要求。有鑒于此，筆者決定嘗試采用斜率控制方式，即在V軸前進/后退時，主軸端面下降/上升理論上是連續(xù)的，根據(jù)連續(xù)變化的數(shù)值，對應(yīng)一個斜率，利用V軸移動位置與該斜率關(guān)系，任意位置都可以計算出一個數(shù)值，然后將該數(shù)值通過PMC送入數(shù)控系統(tǒng)，最終通過I/O LINK單元控制電機，實現(xiàn)連續(xù)不間斷補償。(注：在后來應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)，V軸移動中，有一個跳變點，在該點附近突然上升或下降，使用時我們可以通過工作臺的前后移動，避免在該范圍內(nèi)補償.)
首先介紹一下有關(guān)補償軸的操作方式,分為三種方式:
一,手動方式 K1.1=1 ,可以利用上下移動按鈕,使補償軸上下移動,調(diào)整的時候使用;
二,半自動方式 K1.1=0,將需要的移動量設(shè)置在保持型寄存器D840中,當(dāng)執(zhí)行M78時,補償軸做相應(yīng)距離的移動,可在加工程序中編程使用;
三,自動連續(xù)補償K1.1=0,在任意位置,執(zhí)行M77,即在任意位置可執(zhí)行精度補償。
然后介紹一下如何測量，如何補償，分三個步驟：
第一，我們要在現(xiàn)場測量出該機床移動中，主軸端面垂直距離的變化與V軸移動量變化對應(yīng)的關(guān)系，具體方法是在水平工作臺上放一1m*1m的大理石方箱，（V軸移動距離+50.---—1050.）為了方便調(diào)節(jié)，將V 軸在零點位置調(diào)整V 軸至水平(利用水平儀,手動移動補償軸調(diào)整)。然后將將千分表固定在主軸端面，前后移動滑枕，記錄下降數(shù)值的變化。
第二：根據(jù)此圖形做了近似直線處理，一段:-1000＜L≤-800；二段:-800＜L≤-600；三段-600＜L≤-400;四段-400＜L≤-200；五段-200＜L≤0；基于以上的曲線及近似直線處理，設(shè)置如下調(diào)整參數(shù)：
D800 沒有附件頭最大下降距離 150（0.001mm）
D804 直角銑頭的最大下降距離 230（0.001mm）
D808 快速銑頭的最大下降距離 270（0.001mm）
D860 0---—200 斜率比例系數(shù)：100（0.001mm）
D864 —200----—400 斜率比例系數(shù)：100（0.001mm）
D868 —400---—600 斜率比例系數(shù)：130（0.001mm）
D872 —600----—800 斜率比例系數(shù)：100（0.001mm）
D876 —800----—1000 斜率比例系數(shù)：140（0.001mm）
D840 固定數(shù)值補償
注：斜率比例系數(shù)：后面的數(shù)值是在兩個間隔之間主軸端面的下降距離，單位（0.001mm）
第三，在FANUC PMC中的處理流程如下：
（1） 將V軸的機械坐標(biāo)值讀入PMC，放置在一個寄存器R840中；
（2） 對寄存器R840中的數(shù)值進行判斷，確定當(dāng)前V軸處于哪個區(qū)間；
（3） 根據(jù)V軸所處區(qū)間，及當(dāng)前是否有快速銑頭，直角銑頭，還是沒有安裝附件頭，選擇對應(yīng)斜率，將該斜率與V軸機械坐標(biāo)值進行處理，計算出此位置所對應(yīng)的補償量；
（4） 將（3）中的補償量與對應(yīng)零點的下沉量相加，計算出控制電機總的移動量；
（5） 將控制電機移動該值即可，同時完善控制細節(jié)及相關(guān)報警信息.
第四，經(jīng)過現(xiàn)場的多次試驗，控制精度完全達到標(biāo)準(zhǔn)。
結(jié)論：在改造數(shù)控機床的過程中，我們要勇于實踐，精心準(zhǔn)備，做好每一個細節(jié)，最終做到發(fā)揮最可靠的機床性能，最安全的機床使用，最便捷的人機交流。
