数控机床安装调试.doc

第一节数控机床的安装、调试 数控机床的安装调试，是指机床从生产厂家发货到用户后，安装到工作场地直到能正常工作所应完成的工作。 对于小型的机床，安装和调试工作比较简单，到安装场地后不需组装连接，由于它的整体刚性较好，一般只要通上电，调整机床水平后就可正常使用，大中型机床，由于运输等原因，在机床发货之前，已经解体成几个部分，分箱包装运输，当机床到达用户单位后要进行组装，重新调试。 现以不需要组装的机床为例，介绍数控机床的安装和调试过程。一、数控机床的安装 1、对安装地基和安装环境的要求機械安裝的地方儘量避免易傳導震動，濕氣重，靠近熱源及陽光直射的地方，地基的安裝地面因地質的不同而有所差異，為了防止地基下沉或傾斜，需用混凝土固定地面。卵石層的地耐力需在 5t/m2 (0.05 Mpa or 0.5 Bar) 以上。混凝土的壓縮強度需在 180kg/cm2 (18 Mpa or 180 Bar) 以上。混凝土不可產生龜裂。周圍需加防震材料（如柏油.） 使用之鋼筋需用19mm以上 150mm之節距格子狀排列。 地基之螺栓孔穴，內部以凹凸來固定時，必需在第一次時，以混凝土充分固定。 地基之螺栓孔穴，如以開放狀態使用時必需先將第一次灌漿之混凝土打洞，待乾燥後將機器的暫時水平校出，並將地基螺栓；地基墊塊以及其它組件組合之，然後再將螺栓孔穴在第二次混凝土時固定。 在第二次灌混凝土時，為防止水平調整單元及地基墊塊落下，先用螺栓暫時固定，混凝土完全乾了以後，再調整真正的水平，後用 M14 的螺帽將機器固定在地基上。 如果安裝的地方附近有震動源，而考慮其影響的話，請在機器的周圍挖掘避震坑。 安裝面積除了機器外觀面積之外，尚需考慮包含機械維修面積。 2、数控机床的安装步骤 拆箱 A、未拆箱前的注意事項箱板標示：拆箱或搬運前作業人員應特別注意其包裝上所標示的符號，俾避免不當的作業方法毀損產品。 B、拆卸工具： a天車或叉车 b美工刀或剪刀 c開口扳手、活動扳手、螺丝刀 d扶手梯 e拔釘器 f鐵錘 C、拆箱注事事項： a外包裝之拆除以扶手梯或其它爬升工具，將人員移至本箱頂層，以刀、剪或其它代用工具，將套 於木箱頂層之帆布，沿箱周圍剪開，將帆布去除。以拔釘器將頂蓋鐵釘拔除，卸除頂蓋。將箱內頂層之加強樑兩側之木螺釘以氣動螺釘扳手取出，然後拆除頂層之加強樑。（註：至少需二人以上同時拆卸兩端，以避免一邊拆卸後，再拆另一端時，因兩端同時鬆脫致加強樑摔落，損傷機台。）加強樑拆除後，以同工具或扳手，先拆左右兩側邊板之木螺釘，將兩側邊板先行卸除。依上項同理，再將前後兩側邊扳卸除。 b內部包裝去除外銷機台之內部，均採真空包裝，或以上、下兩層防銹袋包裝。拆除內部包裝時，以刀、剪或其它代用工具，由地面 3045cm之高度，將包裝袋沿機台周圍剪開後拆除。 c裝箱底板之去除以開口扳手或活動扳手，將機台固定於底板上之四支螺栓螺帽拆除，並將固定底板上之標準附件或特殊附件之固定繩索切除，把附件搬離或以天車吊離。以刀、剪及香檳錘，將固定操作箱之固定支架拆除。 d注意：先放鬆上方鐵釘，掀開上蓋。再放鬆四周鐵釘，將邊板拆下，否則機械容易因拆箱不當而損壞。 就位 A、吊装：机床的起吊应严格按说明书的吊装方法进行。用吊車移機時，需配合吊架使用。若使用堆高機移機時，必須是兩牙式，移動時需緩慢進行並注意平衡。 B、机床定位為便於維修，機台之存放位置，必須預留電氣箱之全開空間。機台移至定位時，須讓每一支地腳螺栓對準腳墊之圓孔，必要時使用千斤頂（嚴禁將手放置於腳墊上方，以免壓傷）。機台安裝 A、動力源安裝 a負載電源動力系統：電壓 220V、三相電源 50HZ、電流 50 安培以上。 b外部電源動力導線之線徑需 1625mm2及加裝一個 75A的無熔絲開關（NFB 斷路器）。 c完成配線後檢查電壓是否符合 220V10%。 d確認電器馬達相序是否正確。 e壓縮空氣規格：壓力 68 Kgf/cm2 (0.60.8Mpa or 68Bar)。供應量 200公升B、拆除固定塊及防潮設施 a以手動模式 Z軸正方向移動 3mm，取下主軸與工作台間之固定架。 b取下 X軸固定塊 c取下 Y軸固定塊 d機台上(含電氣箱內)如掛有防潮袋，應將所有防潮袋拆除。 清潔： A、機台在出廠前為防止腐蝕，均在機台上未噴漆的部位塗上防銹油，故機台安裝妥，需以棉布沾清潔溶劑擦拭，將防銹油清除乾淨，惟清潔時需特別注意毋將清潔溶劑流入主軸或其它三軸內。 B、清潔後需在原處表面再塗一層薄薄的潤滑油。 水平調整方法 A、水平調整必須使用兩支水平儀，精度 0.02mm/每格。 B、將水平儀置於水平調整模具上調整水平。 C、調整前必須先確認水平儀本身之絕對水平,其方法如下： a、將水平儀置放於工作台上之定點。 b、待氣泡穩定後記錄其位置，再旋轉 180氣泡停止時，須與 0比較公差允許在 1/3格以內。 D、將水平儀置於工作台中央其放置位置如圖 E、調整地腳螺栓，將水平氣泡調至中間點。 F、移動軸測量前後二點，觀察二支水平儀氣泡走向再決定調整地基螺絲。 G、調整氣泡低處之第基螺絲順時針方向（）直到前後二點之、平面的水平儀在 1/4格之內，、平面上之水平儀在 0.04m/m以內。 H、調整完後將軸移至行程中央處，及平面上之水平氣泡須在中央位置。 I、移動軸前、中、後三點，測其最大差值為 0.04/M(約格)。 J、移動軸前、中、後三點，測其最大差值為 0.04/M(約格)。 K、將地腳螺栓上之螺帽確實固定。 接地： A、機台設備與工廠系統共同接地效果較佳（可允許分別接地）。 B、依電工法規三相四線制，非接地系統之高壓用電設備，接地系統之電阻需在 25以下。 C、接地導線需使用 14平方公厘以上之絕緣線。 D、使用鐵鋼管作接地極，內徑需在 19公厘以上，若以銅棒尤佳，其長度須在 1 公尺以上。 E、地極須垂直埋沒在地面下 1 公尺以下，若為岩石所阻，可橫向埋沒於地下 1.5 公尺以上深度。其他必要之工作： A、空壓系統的配置：管內壓力需保持在 68kgf/cm2 (0.60.8Mpa or 68Bar)。 B、安全檢查：為維護本機台之安全，在機台安裝完成後，應對本機作一全面之安全檢查，其檢查項目如下表。 綜合加工中心機交機後安全檢查表安全、功能與機器外觀檢查表檢查內容測試與評估 1 機台電源為 _ 相, _ Hz 之電壓 2已建立外部保護處理 3 所有護罩皆已安裝妥善 4 馬達皮帶輪之皮帶已安裝妥當 5 泵浦旋轉方向正確 6 所有的緊急停止功能正常 7 其他所有的按鈕功能正常 NC 廠牌：軟體版別：語言： 8 所有護罩功能正常 9 完全沒有漏油現象 10貼上標籤、標示、警告標誌 11固定護罩與可移動式護罩以安裝妥當，且無銳角 12板金邊緣與有銳角零件皆已做倒角處理 13加工中有無嚴重振動情形 (試車空行3000rpm) 14主軸旋轉有無異音？噪音是否低於85分貝？ 15操作面板是否安裝妥當？螺絲是否有旋緊？ 16電氣箱門是否關緊？ 17電氣箱門是否平順？電源開關座與電氣箱相互干涉？電氣組件檢查表檢查內容測試與評估 1 電氣箱內零件擺置整齊 2 接地線徑是否合乎要求？ 3 保險絲是否為全新產品？ 4 電氣箱內電線是否加上數字標示？ 5 螺絲與壓蓋是否鎖緊？ 6 主變壓器是否有異音？ 7 控制面板之字元與符號是否清楚？ 8 壓下緊急停止鈕之動作是否有效？ 9 電氣箱內之電線長度是否適當？ 10機台電氣箱是否為IP 54？ 11冷卻馬達操作是否正常（正轉）？ 12護管是否受損？ 13電氣箱與操作面板之連接線是否依正確位置排放？ 14主開關是否安裝妥當？ 15電氣底板、高壓電線與高電流電線之螺絲是否妥善固定？ 16控制開關與燈泡是否妥善固定？二、数控机床的调试1、通电前的外观检查（8步） 机床电器检查:打开机床电器箱，检查继电器、接触器、熔断器和伺服电动机速度控制单元插座等有无松动，如有松动应恢复正常状态，有锁紧机构的接插件一定要锁紧，有转接盒的机床一定要检查转接盒上的插座、接线有无松动。 CNC系统电箱检查：打开系统 CNC电箱门，检查各类接口插座、伺服电动机反馈线插座、手摇脉冲发生器插座和 CRT插座等，如有松动要重新插好，有锁紧机构的一定要锁紧。 接线检查：检查所有的接线端子。 电磁阀检查：所有的电磁阀要有手推动数次，以防长时间不通电造成的动作不良。如发现异常，应做好记录，以备通电后确认修理或更换。 限位开关检查：检查所有的限位开关的灵活性和固定是否牢固。 操作面板上按钮及开关检查：检查操作面板所有的按键、开关、批示灯的接线，发现有误应立即处理。检查 CRT单元上的插座及接线。 地线检查：要有良好的地线，机床接地的电阻一般要求小于 4欧。 电源相序检查： 2、机床总电源的接通（3步） 接通机床总电源：检查 CNC系统电箱、主轴电动机冷却风扇、机床电器冷却风扇的转向是否正确，润滑、液压等处的油标批示以及机床照明灯是否正常。台有异常应立即停止。 测量强电各部分的电压：特别是供 CNC系统及伺服单元用的电源变压器的一、二级电压，并做好记录。 观察有无漏油 3、CNC系统通电（8步） 按 CNC系统电源开按钮，接通 CNC系统电源。观察 CRT显示，直到出现正常画面为止。如果出现 ALARM显示，应该寻找故障并排除。此时应重新送电检查。 打开 CNC系统电箱，根据有关资料上给出的测试端子的位置测量各级电压，有偏差的应调整到给定值，并做好记录。 将状态开关置于适当的位置，如日本 FANUC系统应放置于 MDI状态来修改参数。 将状态打到 JOG模式，将点动速度选择最低档，缓慢移动机床各轴，来检查极限开关的可靠性。 选择原点复归模式，进行机床回零操作，检查回零动作的正确性。 选择 JOG或 MDI模式，检查主轴各档转速时，机床的平稳性。 进行手动导轨润滑试验，使导轨有良好的润滑。 进行换刀试验，检查换刀动作的可靠性。 4、MDI试验（5步） 用程序指令控制机床主轴进行任意变速试验，测量主轴实际转速与显示值之间的差异。 进行换刀试验，以检查刀号的正确性。 功能试验：用 MDI方式输入指令 G01/G02/G03并指定适当的主轴转速、F进给速度、移动尺寸等，同时调节倍率进给开关，观察功能执行情况及进给率变化情况。 根据合同，检查机床循环功能。螺纹功能试验（车床） 5、EDIT功能试验在 EDIT模式，自行编一程序，进行该功能检查。 6、AUTO状态试验调一个程序来执行，检查机床在 AUTO模式下的执行是否正常。 7、外围设备试验（2步） 将计算机与机床相连，进行程序传输和参数备份。 其它外围设备的检查。不同机床步骤可能有所不同，以上仅供参考第二节数控机床的验收在生产实践中，数控机床的验收是和安装、调试工作同步进行的，如机床开箱检查和外观检查合格后才能进行安装、调试工作。但基于数控机床验收工作的重要性，有必要在本节进行专门介绍。一、开箱检验和外观检验开箱检验的主要内容有： 1、装箱清单 2、核对应有的技术文件（系统说明书、操作手册、维修手册） 3、按合同规定，清点机床附件、备件、工具的数量、完好等 4、检查主机、数控柜、操作箱等有无明显的损伤、变形、锈蚀等，并逐项如实真写机床开箱记录单。二、精度检验 1、静态精度（单位:mm）也称几何精度，是综合反映机床的各关键零部件及其组装后的几何误差。普通立式加工中心几何精度检验的主要内容： 1.1床台 X 轴方向运动之真直度（检验器具：水平仪） 19 PDF 文件使用 pdfFactory 试用版本创建 1.2床台 Y 轴方向运动之真直度（检验器具：水平仪） 1.3床台顶面之平面度（检验器具：水平仪） 1.4床台运动之真直度(1)（检验器具：直规、千分表） 1.5床台 X轴方向之运动与其上面之平行度（检验器具：千分表） 1.6床台 Y轴方向之运动与其上面之平行度（检验器具：千分表） 1.7 X轴方向运动与床台基准沟侧面之平行度（检验器具：千分表） 1.8各轴方向相互运动之直角度（检验器具：直角规、千分表） 1.9主轴中心线与床台面之直角度（检验器具：千分表） 1.10主轴孔内面之偏摆（检验器具：主轴试棒、千分表） 1.11主轴在 Z轴方向之移(松)动量（检验器具：主轴试棒、千分表） 2、定位精度检查（单位:mm） 数控机床定位精度，是指机床各坐标轴在数控系统的控制下运动所能达到的位置精度。数控机床的定位精度可以理解为机床的运动精度。定位精度主要取决于数控系统和机械传动误差。定位精度的主要检验内容如下： 2.1直线运动之定位精度（检验器具：激光干涉仪） 2.2直线运动之反复定位精度（检验器具：激光干涉仪） 3、切削精度检验（略）（参考国标）三、数控机床性能及数控功能检验 1、机床性能的检验 主要包括主轴系统性能、进给系统性能、ATC系统性能、电气装置、安全装置、润滑装置、气液装置及各附属装置等的性能。 数控机床性能的检测主要是通过试运转，检验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，润滑系统、油冷却系统以及各风扇等是否正常。 主轴系统性能 A、用手动方式选择高、中、低三个主轴转速进行 5次正转和反转的启动和停止动作，检验主轴动作的灵活性和可靠性。同时，观察负载表上的功率显示是否符合要求。 B、用数据输入方式，主轴从最低一级转速开始运转，逐级提高到允许的最高转速，实测各级转数，允差为设定值的10，同时观察机床是否有振动。主轴长时间高速运转后（一般为 2H）允许温升 20。 C、连续操作主轴准停装置 5次，检查动作的可靠性和灵活性。 进给系统性能 A、分别对各轴进行手动操作，检验正、反向的低、中、高速进给和快速移动后的启动、停止、点动等动作的平衡性和可靠性。 B、用 MDI方式测定 G0和 G1下的各种进给速度。 ATC系统 A、检查自动换刀系统的可靠性和灵活性，包括在手动操作和自动运行时刀库满负荷条件下（装满各种刀柄）的运动平稳性，以及刀库内刀号选择的准确性。 B、根据技术指标，测定自动换刀的时间。 机床噪声 机床运转时的总噪声不得超过标准 80Db. 电气装置在运转前后分别作一次绝缘检