数控机床的调试验收.ppt

数控机床维修创新型应用人才培养系列教材 现代数控机床故障诊断与维修 *1 第八章 数控机床的调试验收及常用仪器 天津工程师范学院 数控机床维修创新型应用人才培养系列教材 现代数控机床故障诊断与维修 教学提示：正确的进行数控机床的调试验收是对维修人 员的基本要求，也是保证数控机床发挥效能的前提条件 。坚持做好数控机床的日常保养和维修，可以有效地提 高元器件的使用寿命，避免产生事故或及时消除事故隐 患，使机床保持良好的运行状态。借助于仪器仪表进行 检测和诊断，可提高故障诊断的准确性与排除的效率。 教学要求：了解关于数控机床安装、调试和验收的常用 标准、常用诊断仪器、数控机床维修的安全规程；掌握 数控机床总体安装、数控系统的连接和调整、数控机床 的开机调试步骤、精度及功能调整及点检管理。 *2 数控机床维修创新型应用人才培养系列教材 现代数控机床故障诊断与维修 *3 第八章 数控机床的调试验收及常用仪器 8.1 数控机床的调试与验收 8.2 数控机床的管理与维护 8.3 数控机床故障诊断及维修常用仪器 *4 一、数控机床调试验收的必要性与常用标准 （一）数控机床调试验收的必要性 （二）数控设备调试验收的常见标准 数控机床调试验收应当遵循一定的规范进行，数控机床 验收的标准有很多，通常按性质可以分为两大类，通用 类标准和产品类标准。 1通用类标准 2产品类标准 在实际的验收过程中，也有许多的设备采购方按照德国 VDIDGQ3441标准或日本的JIS B6201、JIS B6336、 JIS B6338标准或国际标准ISO 230。 8.1 数控机床的调试与验收 *5 二、数控机床的总体安装 1环境条件 2供电系统及电网电压 3数控机床初就位 4数控机床连接 部件组装完成后，进行电缆、油管和气管的连接。连 接时要特别注意清洁工作和可靠的接触与密封，并要 随时检查有无松动与损坏。电缆插上后，一定要拧紧 紧固螺钉，保证接触可靠。在油管与气管的连接中要 特别防止异物从接口进入管路，造成整个液压系统故 障。管路连接时，每个接头都要拧紧，否则试车时， 尤其是在大的分油器上如果有一根管子渗漏油，往往 需要拆下一批管子，返工的工作量很大。 *6 三、数控系统的连接与调整 1数控系统的开箱检查 2外部电缆的连接 3数控系统电源线的连接 4设定确认 5输入电源电压、频率及相序的确认 6确认直流电源单元电压输出端对地是否短路 7接通数控柜电源，检查各输出电压 8确认数控系统内各种参数的设定 9确认数控系统与机床侧的接口 完成以上步骤，可以认为数控系统已经调整完毕，具备 了与机床联机通电试车的条件。此时，可以切断数控系 统电源，连接电动机的动力线，恢复报警的设定。 *7 四、数控机床的开机调试步骤 1通电前的外观检测 第一步：机床电器检测 第二步：CNC电箱检查 第三步：接线质量的检测 第四步：电磁阀检查 第五步：限位开关检测 第六步：操作面板上按钮及开关检查 第七步：地线检查 第八步：电源相序检查 *8 2机床接通电源 第九步：接通机床总电源 第十步：测量强电各部分电压 第十一步：观察有无漏油现象 3CNC接通电源 第十二步：接通CNC电箱的电源 第十三步：检查CNC电箱各级电压 第十四步：核对MDI参数 第十五步：各坐标点动正反操作 第十六步：回零操作试验 第十七步：手动变速试验 第十八步：手动导轨润滑试验 第十九步：快进试验 *9 4手动输入数据（MDI）试验 第二十步：MDI主轴变挡方式试验 第二十一步：选刀试验 第二十二步：功能试验 第二十三步：切螺纹功能试验 第二十四步：循环功能 5编辑功能与自动功能试验 第二十五步：编辑功能（EDIT）试验 第二十六步：自动功能检验 *10 *11 6外围设备试验 第二十七步：外围设备的PPR试验 第二十八步：外围设备的READER输入试验 至此，开机调试完毕。完整的数控机床验收流程如图8-1 所示。 *12 图8-1工作流程图 *13 五、数控机床精度和功能的调整 （1）精调床身的水平，找正水平后移动床身的各运动 部件（立柱、溜板和工作台等）观察各坐标全行程内机 床的水平变化，并相应调整机床几何精度。 （2）调整机械手与主轴、刀库的相对位置。 （3）带APC交换工作台的机床要调整托盘站与交换台 面的校对位置。 （4）检查数控系统和PLC装置中参数设定值是否符合 随机资料中规定数据，试验各主要操作功能、安全措施 、常用指令执行情况等。 （5）检查辅助功能及附件的正常工作 数控机床在安装调试后，应在一定负载或空载下进行较 长一段时间的自动运行试验。 8.2 数控机床的管理与维护 一、数控机床的维修管理 1维修管理内容 （1）选择合理的维修方式 （2）建立专业维修组织和维修协作网 （3）备件国产化 *14 *15 2数控机床维修的安全规程 （1）维修前的准备工作 机床发生故障后，维修人员应立即到现场检查 需维修的内容。 根据检查情况制定维修计划，确定维修的工作 范围、操作步骤、所需时间和维修费用等。 若需与其他部门配合，应事先联系好。 准备好维修用的消耗备件，如密封圈、轴承、 润滑脂、机油等。 所需仪器和工具应处于良好的工作状态。 *16 （2）维修过程中的注意事项 机械方面： 在醒目地方树立“机床正在维修”的标志。 保证有足够的场地；使用适当的仪器和工具。 不得将工具或零件放在机床的滑动面上。 装卸超过20kg以上重物，应2人以上搬抬或用吊车装卸。 铲车或吊车必须由具有操作合格证的人操作，起吊工作必 须由专门人员指挥。 按规定使用钢丝绳，以适应所搬物的重量。 如果与他人合作，一定要征得同意后方可进行。 高处作业需采用梯子或站台；工作场地应提供良好的照明 。 只能使用规定的液压油、润滑油或其他性能相同的产品。 *17 电气方面： 电气维修必须由专门负责电气维修的人承担。 维修期间，如果接通电源可能出现事故，则必须使 电源开关处于OFF位置，并在电源开关上方树立“不许 通电”的标志。 不得用湿手操作电气线路及开关等。 不得随意更改电路或其他调整用电位置。 通电测试时，注意何处高压危险。 不得使电气装置受到冲击和震动，不得向连接器件 部分加以强力。 一定要使用规定的熔断器和电线。 *18 (3)维修工作完成后的注意事项 再次检查维修的各部件，确保机床能正常工作 。 处理好无用的零件和废油。 机床外观及场地清理完毕后，将机床交给操作 者予以验收。 记录好维修工作的各环节和处理结果。 二、数控机床维护与保养的点检管理 数控机床的点检是开展状态监测和故障诊断工作的基 础，主要包括下列内容： （1）定点：确定一台数控机床有多少个维护点。只要 把这些维护点“看住”，有了故障就会及时发现。 （2）定标：对每个维护点要逐个制订标准，例如间隙 、温度、压力、流量、松紧度等，都要有明确的数量 标准，只要不超过规定标准就不算故障。 （3）定期：多长时间检查一次，要定出检查周期。有 的点可能每班要检查几次，有的点可能一个或者几个 月检查一次，要根据具体情况确定。 （4）定项：每个维护点检查哪些项目也要有明确规定 。每个点可能要检查一项，也可能检查几项。 *19 *20 （5）定人：由谁进行检查，是操作者、维修人员还是 技术人员。 （6）定法：是人工观察还是用仪器测量，是采用普通 仪器还是精密仪器。 （7）检查：是在生产运行中检查还是停机检查；是解 体检查还是不解体检查。 （8）记录：检查要详细做纪录并按规定格式填写清楚 。 （9）处理：检查中间能处理的要及时处理，并记录处 理结果。不能处理的，要及时报告有关人员，但任何人 、任何时间处理都要填写处理记录。 （10）分析：检查记录和处理记录都要定期进行系统分 析。找出薄弱“维护点”即故障率高的点或损失大的环节 ，提出意见，交设计人员进行改进设计。 数控机床的点检可分为日常点检和专职点检两个层次 。日常点检负责对机床的一般部件进行点检、处理和 检查机床在运行过程中出现的故障，由机床操作人员 进行。专职点检负责对机床的关键部位和重要部件按 周期进行重点点检和设备状态检测和故障诊断制定点 检计划，做好诊断记录，分析维修结果，提出改善设 备维护管理的建议，由专职维修人员进行。 从点检的要求和内容上看，点检可分为专职点检、日 常点检和生产点检三个层次,数控机床点检维修过程如 图8-2所示。机加车间大宇加工中心日常点检卡如表8- 1所示，数控车床维护与保养一览如表8-2所示。 *21 *22 图8-2数控机床点检维修过程示意图 *23 表8-1 机加车间大宇加工中心日常点检卡 1专职点检 负责对机床的关键部位和重要部位按周期进行重点点 检和备状态监测与故障诊断定点检计划，做好诊断记 录，分析维修结果，提出改善设备维护管理的建议。 2日常点检 负责对机床的一般部位进行点检，处理和检查机床在 运行过程中出现的故障。 3生产点检 负责对生产运行中的数控机床进行点检，并负责润滑 、紧固等工作。 *24 *25 序号 检查 周期 检 查 部 位检 查 内 容 1每天导轨润滑机构油标、润滑泵，每天使用前手动打油润滑导轨 2每天导轨清理切屑及脏物，检查滑动导轨有无划痕，滚动导轨润滑情况 3每天液压系统油箱泵有无异常噪声，工作油面高度是否合适，压力表指示是否正常，有无泄漏 4每天主轴润滑油箱油量、油质、温度、有无泄漏 5每天液压平衡系统工作是否正常 6每天气源分水过滤器、干燥器及时清理分水器中过滤出的水分，检查压力 7每天电器箱散热、通风装置冷却风扇工作是否正常，过滤器有无堵塞，清洗过滤器 8每天各种防护罩有无松动、漏水，特别是导轨防护装置 9每天机床液压系统液压泵有无噪声，压力表接头有无松动，油面是否正常 10每周空气过滤器坚持每周清洗一次，保持无尘，通畅，发现损坏及时更换 表8-2 数控车床维护与保养一览表 *26 11每周各电气柜过滤网清除粘附的尘土 12半年滚珠丝杠洗丝杠上的旧润滑脂，换新润滑脂 13半年液压油路清洗各类阀、过滤器，清洗油箱底，换油 14半年主轴润滑箱清洗过滤器，油箱，更换润滑油 15半年各轴导轨上镶条，压紧滚轮按说明书要求调整松紧状态 16一年检查和更换电机碳刷检查换向器表面，去除毛刺，吹净碳粉，磨损过多的碳刷应及时更换 17一年冷却油泵过滤器清洗冷却油池，更换过滤器 18不定期主轴电动机冷却风扇除尘，清理异物 19不定期排屑器清理切屑，检查是否卡住 20不定期电源供电网络大修，停电后检查电源的相序、电压 21不定期电动机传动带调整传动带松紧 22不定期刀库刀库定位情况，机械手相对主轴的位置 23不定期冷却液箱随时检查液面高度 ，及时添加冷却液，太脏应及时更换 8.3 数控机床故障诊断及维修常用仪器 一、数控机床维修常用工具 1拆卸及装配工具 (1)单头钩形扳手 (2)端面带槽或孔的圆螺母扳手 (3)弹性挡圈装拆用钳子 (4)弹性手锤 (5)拉带锥度平键工具 (6) 俗称拨销器 (7)拉卸工具 (8)拉开口销扳手和销子冲头。 *27 2常用的机械维修工具 (1)尺：分为平尺、刀口尺和90角尺。 (2)垫铁：面为90的垫铁、角度面为55的垫铁和水平 仪垫铁。 (3)检验棒：有带标准锥柄检验棒、圆柱检验棒和专用 检验棒。 (4)杠杆千分尺：当零件的几何形状精度要求较高时， 使用杠杆千分尺可满足其测量要求，其测量精度可达 0.001mm。 (5)万能角度尺：用来测量工件内外角度的量具，按其 游标读数值可分为2和5两种，按其尺身的形状可分为 圆形和扇形两种。 *28 二、数控机床故障诊断与维修常用仪表 1百分表 2杠杆百分表 3千分表及杠杆千分表 4比较仪 5水平仪 6光学平直仪 7经纬仪 8转速表 9万用表 10相序表 11逻辑测试笔 *29 三、数控机床故障诊断与维修常用仪器 1测振仪器 *30 笔式测振仪便携式测振仪 图8-4测振仪外形 袖珍式测振仪 2故障检测系统 如图8-5是某公司开发的故障检测系统，其实时振 动分析故障诊断软件可以通过振动分析诊断设备机 械类故障，交流感应电机诊断专家系统借助电流频 谱自动诊断交流感应电机转子故障及动态偏心故障 ，动平衡软件则帮助失衡转子实现现场动平衡。 *31 图8-5 故障检测系统外形 3红外测温仪 红外测温是利用红外辐射原理，将对物体表面温度 的测量转换成对其辐射功率的测量，采用红外探测 器和相应的光学系统接收被测物不可见的红外辐射 能量，并将其变成便于检测的其他能量形式予以显 示和记录，红外测温仪外形如图8-6所示。 *32 图8-6红外测温仪外形 4激光干涉仪 激光干涉仪可对机床、三坐标测量机及各种定位装 置进行高精度的(位置和几何)精度校正。其外形见 图8-7。 *33 图8-7激光干涉仪的外形 英国雷尼绍激光干涉仪微型激光干涉仪 5短路追踪仪 短路故障追踪仪可以快速找出电路板上的任何短 路点，如焊锡短路、总线短路、电源短路、多层 线路板短路、芯片及电解电容器内部短路、非完 全短路等。短路追踪仪外形见图8-8。 *34 图8-8短路追踪仪外形 6示波器 主要用于模拟电路的测量。示波器外形见图8-9。 *35 图8-9示波器外形 7PLC编程器 不少数控系统的PLC控制器必须使用专用的编程器 才能对其进行编辑、调试、监控和检查，如 SIEMENS的PG710、PG750、PG685，OMRON的 GPC01-GPC04等。这些编程器可以对PLC程序进行 编辑和修改，监视输入和输出状态及定时器、移位 寄存器的变化值。在运行状态下修改定时器和计数 器的设置值，可强制内部输出，对定时器、计数器 和移位寄存器进行置位和复位等。带有图形功能的 编程器还可显示PL