大中型數(shù)控機(jī)床安裝調(diào)試和驗(yàn)收的詳細(xì)步驟與方法

一、機(jī)床主體初就位和連接

用戶在機(jī)床到達(dá)之前應(yīng)按機(jī)床制造商提供的機(jī)床基礎(chǔ)圖做好機(jī)床基礎(chǔ)，在安裝地腳螺栓的部位做好預(yù)留孔。當(dāng)數(shù)控機(jī)床運(yùn)到用戶后，按開箱手續(xù)把機(jī)床部件運(yùn)至安裝場地。然后，按說明書中介紹把組成機(jī)床的各大部件分別在地基上就位。就位時(shí)，墊鐵、調(diào)整墊塊和地腳螺栓等相應(yīng)對號入座。

然后把機(jī)床各部件組裝成整機(jī)部件組裝完成后就進(jìn)行電纜、油管和氣管的連接。機(jī)床說明書中有電氣接線圖和氣、液壓管路圖，應(yīng)據(jù)此把有關(guān)電纜和管道按標(biāo)記一一對號接好。

此階段注意事項(xiàng)如下：

1）機(jī)床拆箱后首先找到隨機(jī)的文件資料，找出機(jī)床裝箱單，按照裝箱單清點(diǎn)各包裝箱內(nèi)零部件、電纜、資料等是否齊全。

2）機(jī)床各部件組裝前，首先去除安裝連接面、導(dǎo)軌和各運(yùn)動(dòng)面上的防銹涂料，做好各部件外表清潔工作。

3）連接時(shí)特別要注意清潔工作和可靠的接觸及密封，并檢查有無松動(dòng)和損壞。電纜插上后一定要擰緊緊固螺釘，保證接觸可靠。油管、氣管連接中要特別防止異物從接口中進(jìn)入管路，造成整個(gè)液壓系統(tǒng)故障，管路連接時(shí)每個(gè)接頭都要擰緊。電纜和油管連接完畢后，要做好各管線的就位固定，防護(hù)罩殼的安裝，保證整齊的外觀。

二、數(shù)控系統(tǒng)的連接和調(diào)試

1.數(shù)控系統(tǒng)的開箱檢查

無論是單個(gè)購入的數(shù)控系統(tǒng)還是與機(jī)床配套整機(jī)購入的數(shù)控系統(tǒng)，到貨開箱后都應(yīng)進(jìn)行仔細(xì)檢查。檢查包括系統(tǒng)本體和與之配套的進(jìn)給速度控制單元和伺服電動(dòng)機(jī)、主軸控制單元和主軸電動(dòng)機(jī)。

2.外部電纜的連接

外部電纜連接是指數(shù)控裝置與外部MDI/CRT單元、強(qiáng)電柜、機(jī)床操作面板、進(jìn)給伺服電動(dòng)機(jī)動(dòng)力線與反饋線、主軸電動(dòng)機(jī)動(dòng)力線與反饋信號線的連接及與手搖脈沖發(fā)生器等的連接。應(yīng)使這些符合隨機(jī)提供的連接手冊的規(guī)定。后還應(yīng)進(jìn)行地線連接。

3.數(shù)控系統(tǒng)電源線的連接

應(yīng)在切斷數(shù)控柜電源開關(guān)的情況下連接數(shù)控柜電源變壓器原邊的輸入電纜。

4.設(shè)定的確認(rèn)

數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)的印刷線路板上有許多用跨接線短路的設(shè)定點(diǎn)，需要對其適當(dāng)設(shè)定以適應(yīng)各種型號機(jī)床的不同要求。

5.輸入電源電壓、頻率及相序的確認(rèn)

各種數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)部都有直流穩(wěn)壓電源，為系統(tǒng)提供所需的＋5V，±5V，＋24V等直流電壓。因此，在系統(tǒng)通電前，應(yīng)檢查這些電源的負(fù)載是否有對地短路現(xiàn)象。可用萬用表來確認(rèn)。

6.確認(rèn)直流電源單元的電壓輸出端是否對地短路

7.接通數(shù)控柜電源，檢查各輸出電壓

在接通電源之前，為了確保安全，可先將電動(dòng)機(jī)動(dòng)力線斷開。接通電源之后，首先檢查數(shù)控柜中各個(gè)風(fēng)扇是否旋轉(zhuǎn)，就可確認(rèn)電源是否已接通。

8.確認(rèn)數(shù)控系統(tǒng)各中參數(shù)的設(shè)定

9.確認(rèn)數(shù)控系統(tǒng)與機(jī)床側(cè)的接口

完成上述步驟，可以認(rèn)為數(shù)控系統(tǒng)已經(jīng)調(diào)整完畢，具備了與機(jī)床聯(lián)機(jī)通電試車的條件。此時(shí)，可切斷數(shù)控系統(tǒng)的電源，連接電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力線，恢復(fù)報(bào)警設(shè)定。

三、通電試機(jī)

按機(jī)床說明書要求給機(jī)床潤滑、潤滑點(diǎn)灌注規(guī)定的油液和油脂，清洗液壓油箱及過濾器，灌入規(guī)定標(biāo)號的液壓油。液壓油事先要經(jīng)過過濾。接通外界輸入的氣源。

機(jī)床通電操作可以是一次各部分全面供電，或各部件分別供電，然后再作總供電試驗(yàn)。分別供電比較安全，但時(shí)間較長。通電后首先觀察有無報(bào)警故障，然后用手動(dòng)方式陸續(xù)啟動(dòng)各部件。檢查安全裝置是否作用，能否正常工作，能否達(dá)到額定的工作指標(biāo)?？傋樱鶕?jù)機(jī)床說明書資料粗略檢查機(jī)床主要部件，功能是否正常、齊全，使機(jī)床各環(huán)節(jié)都能操作運(yùn)動(dòng)起來。

然后，調(diào)整機(jī)床的床身水平，粗調(diào)機(jī)床的主要幾何精度，再調(diào)整重新組裝的主要運(yùn)動(dòng)部件與主機(jī)的相對位置，用快干水泥灌注主機(jī)和各附件的地腳螺栓，把各個(gè)預(yù)留孔灌平，等水泥*干固。

在數(shù)控系統(tǒng)與機(jī)床聯(lián)機(jī)通電試車時(shí)，雖然數(shù)控系統(tǒng)已經(jīng)確認(rèn)，工作正常無任何報(bào)警，應(yīng)在接通電源的同時(shí)，作好按壓急停按鈕的準(zhǔn)備，以備隨時(shí)切斷電源。

在檢查機(jī)床各軸的運(yùn)轉(zhuǎn)情況時(shí)，應(yīng)用手動(dòng)連續(xù)進(jìn)給移動(dòng)各軸，通過CRT或DPL（數(shù)字顯示器）的顯示值檢查機(jī)床部件移動(dòng)方向是否正確。然后檢查各軸移動(dòng)距離是否與移動(dòng)指令相符。如不符，應(yīng)檢查有關(guān)指令、反饋參數(shù)，以及位置控制環(huán)增益等參數(shù)設(shè)定是否正確。

隨后，再用手動(dòng)進(jìn)給以低速移動(dòng)各軸，并使他們碰到超程開關(guān)，用以檢查超程限位是否有效，數(shù)控系統(tǒng)是否在超程時(shí)發(fā)出報(bào)警。

后，還應(yīng)進(jìn)行一次返回基準(zhǔn)點(diǎn)動(dòng)作。機(jī)床的基準(zhǔn)點(diǎn)是以后機(jī)床進(jìn)行加工的程序基準(zhǔn)位置，因此，必須檢查有無基準(zhǔn)點(diǎn)功能及每次返回基準(zhǔn)點(diǎn)的位置是否*一致。

四、機(jī)床精度和功能的調(diào)試

在已經(jīng)固化的地基上用地腳螺栓和墊鐵精調(diào)機(jī)床主床身的水平，找正水平后移動(dòng)床身上的各運(yùn)動(dòng)部件（主柱、溜板和工作臺等），觀察各坐標(biāo)全行程內(nèi)機(jī)床的水平變換情況，并相應(yīng)調(diào)整機(jī)床幾何精度使之在允許誤差范圍之內(nèi)。使用的檢測工具有精密水平儀、標(biāo)準(zhǔn)方尺、平尺、平行光管等。在調(diào)整時(shí)，主要以調(diào)整墊鐵為主，必要時(shí)可稍微改變導(dǎo)軌上的鑲條和預(yù)緊滾輪等。

讓機(jī)床自動(dòng)運(yùn)動(dòng)到刀具交換位置（可用G28 Y0 Z0或G30 Y0 Z0等程序），用手動(dòng)方式調(diào)整裝刀機(jī)械手和卸刀機(jī)械手相對主軸的位置。在調(diào)整中采用一個(gè)校對心棒進(jìn)行檢測，有誤差時(shí)可調(diào)整機(jī)械手的行程，移動(dòng)機(jī)械手支座和刀庫位置等，必要時(shí)還可以修改換刀位置點(diǎn)的設(shè)定（改變數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)的參數(shù)設(shè)定）。調(diào)整完畢后緊固各調(diào)整螺釘及刀庫地腳螺栓，然后裝上幾把接近規(guī)定允許重量的刀柄，進(jìn)行多次從刀庫到主軸的往復(fù)自動(dòng)交換，要求動(dòng)作準(zhǔn)確無誤，不撞擊，不掉刀。

帶APC交換工作臺的機(jī)床要把工作臺運(yùn)動(dòng)到交換位置，調(diào)整托盤站與交換臺面的相對位置，達(dá)到工作臺自動(dòng)換刀時(shí)動(dòng)作平穩(wěn)、可靠、正確。然后在工作臺面上裝上70～80％的允許負(fù)載，進(jìn)行多次自動(dòng)交換動(dòng)作，達(dá)到正確無誤后再緊固各有關(guān)螺釘。

仔細(xì)檢查數(shù)控系統(tǒng)和PLC裝置中參數(shù)設(shè)定值是否符合隨機(jī)資料中規(guī)定數(shù)據(jù)，然后試驗(yàn)各主要操作功能、安全措施、常用指令執(zhí)行情況等。例如，各種運(yùn)行方式（手動(dòng)、點(diǎn)動(dòng)、MDI、自動(dòng)方式等），主軸掛檔指令，各級轉(zhuǎn)速指令等是否正確無誤。

在機(jī)床調(diào)整過程中，一般要修改和機(jī)械有關(guān)的NC參數(shù)，例如各軸的原點(diǎn)位置等修改和機(jī)床部件相關(guān)位置有關(guān)參數(shù)，如刀庫刀盒坐標(biāo)位置等。修改后的參數(shù)應(yīng)在驗(yàn)收后記錄或存儲在介質(zhì)上。

檢查輔助功能及附件的正常工作，例如機(jī)床的照明燈，冷卻防護(hù)罩盒各種護(hù)板是否完整；往切削液箱中加滿切削液，試驗(yàn)噴管是否能正常噴出切削液；在用冷卻防護(hù)罩條件下切削液是否外漏；排屑器能否正確工作；機(jī)床主軸箱的恒溫油箱能否起作用等。

五、試運(yùn)行

數(shù)控機(jī)床安裝調(diào)試完畢后，要求整機(jī)在帶一定負(fù)載條件下經(jīng)過一段較長時(shí)間的自動(dòng)運(yùn)行較全面地檢查機(jī)床功能及工作可靠性。運(yùn)行時(shí)間尚無統(tǒng)一的規(guī)定，一般采用每天運(yùn)行8h，連續(xù)運(yùn)行2～3天；或24h連續(xù)運(yùn)行1～2天。這個(gè)過程稱作安裝后的試運(yùn)行。

考核程序中應(yīng)包括：主要數(shù)控系統(tǒng)的功能使用，自動(dòng)更換取用刀庫中三分之二的刀具，主軸的高、低及常用的轉(zhuǎn)速，快速和常用的進(jìn)給速度，工作臺面的自動(dòng)交換，主要M指令的使用等。試運(yùn)行時(shí)機(jī)床刀庫上應(yīng)插滿刀柄，取用刀柄重量應(yīng)接近規(guī)定重量，交換工作臺面上也應(yīng)加上負(fù)責(zé)。在試運(yùn)行時(shí)間內(nèi)，除操作失誤引起的故障以外，不允許機(jī)床有故障出現(xiàn)，否則表明機(jī)床的安裝調(diào)試存在問題。

六、數(shù)控機(jī)床的檢測驗(yàn)收

數(shù)控機(jī)床的驗(yàn)收大致分為兩大類：一類是對于新型數(shù)控機(jī)床樣機(jī)的驗(yàn)收，由國家的機(jī)床檢測中心進(jìn)行；另一類是一般的數(shù)控機(jī)床用戶驗(yàn)收其購置的數(shù)控設(shè)備。

對于新型數(shù)控機(jī)床樣機(jī)的驗(yàn)收，需要進(jìn)行全面的試驗(yàn)檢測。它需要使用各種高精度儀器來對機(jī)床的機(jī)、電、液、氣等各部分及整機(jī)進(jìn)行綜合性能及單項(xiàng)性能的檢測，包括進(jìn)行剛度和熱變形等一系列機(jī)床試驗(yàn)，后得出對該機(jī)床的綜合評價(jià)。

對于一般的數(shù)控機(jī)床用戶，其驗(yàn)收工作主要根據(jù)機(jī)床出廠檢驗(yàn)合格證上規(guī)定的驗(yàn)收條件及實(shí)際能提供的檢測手段來部分地或全部測定機(jī)床合格證上地各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)。合格后將作為日后維修時(shí)的技術(shù)指標(biāo)依據(jù)。主要工作如下：

1.機(jī)床外觀檢查

在對數(shù)控機(jī)床作詳細(xì)檢查驗(yàn)收以前，還應(yīng)對數(shù)控柜的外觀進(jìn)行檢查驗(yàn)收，應(yīng)包括下述幾個(gè)方面：

1）外表檢查 用肉眼檢查數(shù)控柜中的各單元是否有破損、污染、連接電纜捆綁是否有破損、屏蔽層是否有剝落現(xiàn)象。

2）數(shù)控柜內(nèi)部件緊固情況檢查 包括螺釘緊固檢查、連接器緊固檢查、印刷線路板的緊固檢查。

3）伺服電動(dòng)機(jī)的外表檢查 特別是對帶有脈沖編碼器的伺服電動(dòng)機(jī)的外殼應(yīng)作認(rèn)真檢查，尤其是后端。

2.機(jī)床性能及NC功能試驗(yàn)

現(xiàn)以一臺立式加工中心為例說明一些主要的項(xiàng)目。

1）主軸系統(tǒng)性能

2）進(jìn)給系統(tǒng)性能

3）自動(dòng)換刀系統(tǒng)

4）機(jī)床噪聲 機(jī)床空運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的總噪聲不得超過標(biāo)準(zhǔn)（80dB）。

5）電氣裝置

6）數(shù)字控制裝置

7）安全裝置

8）潤滑裝置

9）氣、液裝置

10）附屬裝置

11）數(shù)控機(jī)能

12）連續(xù)無載荷運(yùn)轉(zhuǎn)機(jī)床長時(shí)間連續(xù)運(yùn)行（如8h、16h和24h等），是綜合檢查整臺機(jī)床自動(dòng)實(shí)現(xiàn)各種功能可靠性的辦法。

3.機(jī)床幾何精度檢查

數(shù)控機(jī)床的幾何精度是綜合反映該設(shè)備的關(guān)鍵機(jī)械零部件和組裝后的幾何形狀誤差。以下列出一臺普通立式加工中心的幾何精度檢測內(nèi)容：

1）工作臺面的平面度

2）各坐標(biāo)方向移動(dòng)的相互垂直度

3）X坐標(biāo)方向移動(dòng)時(shí)工作臺面的平行度

4）Y坐標(biāo)方向移動(dòng)時(shí)工作臺面的平行度

5）X坐標(biāo)方向移動(dòng)時(shí)工作臺面T形槽側(cè)面的平行度

6）主軸的軸向竄動(dòng)

7）主軸孔的徑向跳動(dòng)

8）主軸箱沿Z坐標(biāo)方向移動(dòng)時(shí)主軸軸心線的平行度

9）主軸回轉(zhuǎn)軸心線對工作臺面的垂直度

10）主軸箱在Z坐標(biāo)方向移動(dòng)的直線度

4.機(jī)床定位精度檢查

它是表明所測量的機(jī)床各運(yùn)動(dòng)部件在數(shù)控裝置控制下運(yùn)動(dòng)所能達(dá)到的精度。定位精度主要檢查內(nèi)容有：

1）直線運(yùn)動(dòng)定位精度（包括X、Y、Z、U、V、W軸）

2）直線運(yùn)動(dòng)重復(fù)定位精度

3）直線運(yùn)動(dòng)軸機(jī)械原點(diǎn)的返回精度

4）直線運(yùn)動(dòng)失動(dòng)量的測定

5）回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)定位精度（轉(zhuǎn)臺A、B、C軸）

6）回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的重復(fù)定位精度

7）回轉(zhuǎn)軸原點(diǎn)的返回精度

8）回軸運(yùn)動(dòng)失動(dòng)量測定

5.機(jī)床切削精度檢查

機(jī)床切削精度檢查實(shí)質(zhì)是對機(jī)床的幾何精度和定位精度在切削和加工條件下的一項(xiàng)綜合考核。國內(nèi)多以單項(xiàng)加工為主。對于加工中心，主要單項(xiàng)精度有：

1）鏜孔精度

2）端面銑刀銑削平面的精度（X－Y平面）

3）鏜孔的孔距精度和孔徑分散度

4）直線銑削精度

5）斜線銑削精度

6）圓弧銑削精度

7）箱體掉頭鏜孔同心度（對臥式機(jī)床）

8）水平轉(zhuǎn)臺回轉(zhuǎn)90°銑四方加工精度（對臥式機(jī)床）