数控机床验收试运转的具体实践和事例.doc

王新 （西安铁路局宝鸡机车检修段，陕西宝鸡，721004） 摘要：数控机床的验收越来越受到重视，验收对设备的使用有着重要的影响。该文根据本单位验收数控机床的实例和具体做法，探索数控设备在验收时的开箱点检内容和过程，从查验核对随机资料的完整性、检查设备外观的完好性、机床的性能及数控功能验收、注意事项等具体内容，进行了详细的说明和分析，提出了自已的认识和观点，特别是提出对数控设备资料的完整性和重要性的认识，以及配件参数资料的重要性。也提出对设备管理的要求。 关键词：数控机床；验收；实例；要求 0 引言 近两年来，随着铁路跨越式的发展和生产布局的调整，我段数控机床不断增加。2003年投资440万元购置了XHAD2415 定梁龙门加工中心、CK6185 车床、 SVT160伊10/8Q-NC高速立式车床等数控机床。加之原有的C8013B车轮车床、QVNK31/6.35剪板机、WE67K- 160/320DNC80液压板料折弯机、COMCUT 切割机等数控设备，这些数控机床大大提高了我段设备的先进性，也对我们的设备管理工作提出了更高的要求。数控机床到段后，在笔者参加的实际验收或试运转中遇到的情况，从管理上偏重制度资料的完整性，使用上偏重维护保养的日常性上来看，有以下方面引起了我们的注意，也在后来的工作中说明了他们的重要性。这里特将实际情况和做法总结如下，供购置数控机床的用户在验收时参考。 1 数控机床的开箱点检 按我段设备管理规章制度规定，购置的设备到达后，应由总工程师组织，有计划、财务、设备管理、设备维修、使用部门的负责人和专业技术人员等参加，会同供货方或厂家技术人员、代表，共同进行开箱点检。有以下步骤。 1.1 查验随机资料的完整性 按规章制度规定，验收设备开箱检验的技术文件包括出厂合格证、装箱单、使用维修说明书（含图纸）等。而验收一台大型的数控机床，到底应含有那些随机文件，由于不同数控机床情况有所不同，含有那些文件各种书上都说的比较笼统，没有那一本资料上写清楚有那些技术资料。以验收CK6185数控车床为例，我们查看收到的技术文件有以下内容。 （1）合格证明书（含出厂检验书）。该证上有产品名称、规格型号、出厂编号、生产厂家、出厂执行的行业标准。经检验合格准予出厂。并有厂长盖章、检验处长盖章、出厂日期等内容。所附精度检验单中检验项目 18项。从形式上说，该合格证明书对该机床是合格产品提供了说明。 （2）装箱单。该装箱单上罗列了主机数量、装在主机上的附件种数、分开放置的附件及工具种数、随机技术文件份数、备品备件种数、电柜数量、防护装置数量等内容。我们按照装箱单逐一进行清点，进行确认铭牌，查看规格型号、数量和完好情况。 （3）使用说明书。在装箱单上的随机技术文件6 项中标明的有：使用说明书、合格证明书（含出厂检验书）、装箱单、数控系统资料及说明书、刀架说明书、自动润滑系统说明书等。而对数控系统资料及说明书究竟包括那些内容，未作说明。而恰恰是这一套资料对数控机床来说是很重要的内容。 此外，该厂提供的技术文件不管是说明书或是图纸，还是传统的晒图版文件，不仅内容错别字多，且纸面蓝图污染、难看，字迹难以辨认，多处不清晰，属美中不足。 1.2 CK6185 数控卧式车床的数控资料 该机床配备FANUC 0i-TA 交流数控系统，以脉冲编码器为检测元件，纵、横向进给分别由伺服电机驱动滚珠丝杠，构成半闭环控制，配有CRT显示，具有刀具补偿，图形显示、故障诊断，加工同时编程，图形显示快速编程等特点。我们查收到该厂随同机床带来的数控系统资料等有以下内容。 （1）BEIJING-FANUC 0i-A 维修说明书； （2）BEIJING-FANUC 0i-TA 操作说明书；（3）BEIJING-FANUC 0i-A 系统参数说明书； （4）BEIJING-FANUC AC 伺服电机琢系列参数手册； （5）FANUC SERVO MOTOR 琢Series维修说明书； （6）FANUC AMPLIRER 琢Series规格说明书； （7）Varispeed G7 使用说明书（YASKAWA 通用变频器）； （8）AK21240伊4 型数控转塔刀架使用说明书（四工位立式电动刀架）； （9）LS106/LS106C（HEIDENHAIN 横向光栅尺说明书德文版，未译成中文）这些数控资料能否满足机床使用、维护要求，有待后来的验证。机床的使用说明书分机械部分和电气部分。在电气部分使用说明书中，附录有电气原理图、电气元件表、PLC 输入/输出地址分配表等内容。 1.3 CK6185数控卧式车床的关键元器件及产地明细 按技术协议，双方明确了制造、安装、验收标准；技术服务和售后服务的内容及措施，由供方提供详细的交货清单、关键元器件明细表、备品备件一览表、专用工具一览表。以该厂在技术协议中提供的关键元器件明细为例，其内包括：主轴轴承日本NSK公司生产；滚珠丝杠德国MANNESMANN公司生产STAR牌；液压元件台湾久冈油压公司生产；四工位刀架烟台环球机床附件集团有限公司；数控系统FANUC O-TA；伺服系统FANUC琢系列；光栅尺德国HEIDENHAIN公司；变频器日本安川YASKAWA；主电机上海南洋电机有限公司；电柜箱中奥合资欧安电器公司；集中润滑系统南京贝奇尔机械有限公司。需要特别说明的是传感器。一般说，由于数控机床的特性，机床上使用了速度控制、转矩控制、定位控制等等各种各样的传感器，以转塔为例，有转塔释放传感器、锁定传感器、参考传感器等，众所周知，而传感器又是比较娇贵的。在验收中，该机床使用了哪些传感器，从资料上来看显示的不多，遗憾的是厂家在这方面提供的明细缺少。 2 检查设备外观的完好性 开箱点检的过程也就是认识机床、部件的过程。虽然各机床都是大同小异，但由于结构特性不同，还是有小的差别，在点检的过程中，也可以发现是否有短缺件或型号规格不符，或设备的存在问题等。开箱之后，应共同看主机、数控柜、操作台等整体外观，检查运输途中有无碰撞损伤、表漆是否有脱落、机壳是否变形、受潮、锈蚀、划痕、各防护罩是否齐全完好，出现口导线是否碰壳等。 由于是共同点检，随着厂家的介绍，使维修人、操作人同时也了解机床安装的顺序，藉以熟悉机床。依据以往的经验，数控机床的电气问题往往是引起整个机床出现故障较多的地方。检验电气柜时，如果电气柜密封不好，厂房里灰尘较大、加工件铁屑多、碎，在有潮气、油雾等的情况下，由于柜密闭不够使粉尘进入，恶化内部环境，或者在安装作业时，钻孔残余金属落入内部，都容易造成故障。检查中，应注意加强密封保护的要求和防尘散热措施，检查防异物落入。机床所配的电器件，特别是特殊键、行程开关、或电磁阀等电器件、特殊规格的小型继电器、接近开关等易损件是故障的多发区，出现问题原因有的是电器元件质量低劣，要么是电器损坏后无法及时买到相应规格的备件。我们要求厂家提供详细资料，要求详细注明规格型号及相关配置，不但注明机械安装、电气接线要求，更应该写完整、清楚，以备维修换件时或技术指标规格选定的参考。 以CK6185数控车床为例，如接近开关，注明规格型号、数量；行程开关，注明规格型号、数量等。未有备易耗件，会为检修换件带来麻烦。数控机床传感器的电缆、传动带、接线端子，易磨损、老化、变长、变松，引起传动不稳，如位置传感器（如各类编码器、光栅、位置极限开关等）容易出现故障或性能劣化，例如转塔传感器失控，造成机床工作的失控例子屡见不鲜，应引起注意。一定要合格的产品，或原装的电缆传动带。 3 数控机床的性能及功能验收 由于数控机床在进段之前，基础已经打好，俟机床一进段，共同点检时，已安装到位，开始进行调试。这时重点查验的是机床的性能及数控功能与说明书是否相符。 3.1 机床性能检验 数控机床一般由CNC 系统、伺服系统和机械系统 3大部分组成。机械系统除机床基础以外，主要由主轴传动系统，进给传动系统，自动换刀系统，液压装置、润滑装置、冷却装置及辅助装置等组成。一般配套附件包括排屑装置、冷却装置、安全防护装置等。检查各运动部件及辅助装置在启动、停止和运行中有无异常现象及噪声，导轨面有无划伤损坏，润滑恒温油箱油量是否充足，温度是否合适；冷却系统的油箱、电泵、软硬管道以及各装置是否正常。液压油面高度是否合适，压力表指示是否正常，管路及各接头有无泄露等。 检查安全装置是否齐全可靠有效，如各运动轴超程软硬限位双重自动保护功能、电流过载保护功能、主轴电机过热、过负荷自动保护功能、欠压过压保护功能等。机床的润滑系统是自动工作的，一般对精度的要求相对也较高，和普通机床相比还是有较大的差别，润滑系统应该适应机床的高、低速工作状态，有注油量、最大供油压力、润滑点数、滤油精度、工作温度下油温粘度等技术参数，有温度适应性等指标。在该机床的使用说明书中，对润滑系统情况，未作介绍。机床上有多少润滑部位、润滑点、润滑说明、注油期均未写，润滑示意图也没有，仅提供了一本TM 型电动润滑泵使用说明书。充其量其书仅是该泵的介绍，或者说机床上用了该泵，与机床润滑系统所须知内容相去甚远，不能不说这是说明书中的不足。 3.2 数控功能验收 数控系统的功能随所配机床类型有所不同，但同型号的数控系统所有的标准功能是一样的。它主要包含有伺服系统（或称驱动系统）、主轴控制单元、数控刀架和转台、滚珠丝杠副和滚动直线导轨副、刀库和机械手、高速防护装置等。一般来说，数控系统功能部件占总机成本的 60%，决定着机床的整机性能，因此数控功能的检查很重要。验收要按照机床配备的数控系统说明书和定货合同的技术协议的要求，来检测该机床应具备的主要功能。如果能编一个程序试验当然更好。我们采取的作法是，进行一个时期至少一个月的试用期来检测，因为机床在短期内的使用是很难暴露出问题来的。调试软件主要包括伺服系统适配、梯形图和机床参数。数控机床数据、PLC机床数据、PLC程序及CNC 加工程序与机床电气配线图一起构成机床电气档案的一部分，非常重要，通常是厂商应做好备份，一般厂家应该提供CD光盘和调试手册。在试用期内，我段一台加工中心数控机床出现了油泵不能启动的故障。起初以为是电气方面有问题，经检查排除，过后查明是由于环境温度引起的，夜晚天气凉，第二天不能启动。油泵启动后，既使夜间不停机，但到了寒冷季节仍然无法启动。对此，我们提出了问题，与厂家共同商量采取技术措施予以改进。 3.3 数控机床精度的验收 数控机床有一个很重要的技术指标-精度。通常依据参考GB/T9061-1998金属切削机床通用技术条件；GB/T17421.2-2000数字控制机床位置精度的评定方法等标准。位置精度（定位精度和重复定位精度）是一项重要内容。 该机床的主轴最高转速：变频电机YT原 SP180L6，15 kW，1000 r/min；快速移动速度：横向（X 轴）0原4000 mm/min，纵向（Z 轴）0原6000 mm/min；坐标定位精度X 轴0.013mm/全程，Z 轴0.015mm/600 mm；重复定位精度X 轴0.007mm/全程，Z 轴0.008mm/600 mm；精车外圆的表面粗糙度Ra1.6滋m。 4 验收的几点体会 （1）为了对数控机床的维护与修理提供帮助，一定要尽量索要相关资料。如：CNC 系统电路图（原理框图）、电器原理图、逻辑梯形图、系统操作说明书、维修说明书、参考资料（有的提供硬件联结手册、PLC 编程、调试手册、参数手册）等，并要绝对保存好。把资料保存好，这应是一个设备管理工作者良好的职业习惯。 （2）CNC参数和PLC软件程序的备份，掌握关键部件的目录及易损条件等，可为维修提供方便。如电器原理图、逻辑梯形图，对数控机床的维护修理来说是两个有力的工具；由于参数系统是数控机床的一个重要组成部分，是设计时的一个重要环节，参数资料对维护修理必不可少。如果机床未带有这些备份数据，应立即补充，这非常重要。因图纸资料欠缺，技术资料不全、未有备份数据而影响故障检修的事屡见不鲜。 （3）数控系统操作、连接、维修，机床控制程序（PMC）、刀架（塔）的安装、换刀逻辑时序图纸、数控系统及伺服电机、伺服放大器等相关配置的详细规格及型号等在订货合同上一定要注明要求。参数的不协调，会造成安装拖延工期。 （4）电器件的品牌及规格型号、电器件的质量不好或型号已过时，一定不能将就。这些看似微小