[原创]FANUC-0i-MA维修讲义2机床安装调试及验收汇总

第二讲 数控机床的安装、调试及验收第一节 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 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 1625mm 2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 /分。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 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 Y 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 (CW 直到前 後二 點 之 X 、 Z 平 面 的水平 儀 在 1/4格 之 內 , Y 、 Z 平 面 上之水平 儀 在 0.04m/m以 內 。H 、 調 整完 後將 Y 軸 移至 行 程 中 央 處 , X-Z 及 Y-Z 平 面 上之水平 氣 泡 須 在中 央 位 置 。I 、 移 動 Y 軸 前 、 中 、後 三點 , 測 其 最 大 差 值 為 0.04 /M(約2格 。J 、 移 動 X 軸 前 、 中 、後 三點 , 測 其 最 大 差 值 為 0.04 /M(約2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 電氣組件檢查表項次檢 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 28步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 。维修培训系列资料 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： MDI 方式输入指令 G01/G02/G03 并指定适当的主轴转速、 进给速度、 用 F 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 维修培训系列资料 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