数控机床故障诊断与维修(数控机床的安装、调试与验收).ppt

第二章：数控机床的安装、调试和验收；项目1:数控机床安装调试；项目2:数控机床验收；项目1:数控机床精度检验；项目2:数控机床性能检测；项目3:数控机床系统功能检测；项目1:数控机床安装调试；数控机床安装调试的目的是在数控机床出厂时恢复和达到其各项性能指标。返回下一页，项目一数控机床安装调试，首先，数控机床安装环境要求的安装环境要求一般指基础、环境温湿度、电网、地线和防干扰等。精密数控机床和重型数控机床需要稳定的机床基础，否则数控机床的精度调整无法进行，也无法保证。用户应在安装机床前做好基础准备，并需要维护一段时间以稳定机床。普通数控机床对基础没有特殊要求。返回、下一步、上一步、项目一数控机床的安装和调试，精密数控机床有恒温要求，环境温度应适合数控机床的工作要求。机床的安装位置应保持空气流通和干燥。潮湿的环境会导致印刷电路板和部件的腐蚀，并增加机床的电气故障。机床应避免阳光直射，远离振动源和电磁干扰源。数控机床对电源有更高的要求。电网波动更有可能导致多重故障。低质量电网必须安装稳压器。为了安全和抗干扰，数控机床必须接地。接地线一般一点接地，接地线电缆的截面积一般为5.514mm2。返回，下一页，上一页，项目一数控机床安装调试，2、数控机床安装数控机床安装包括基础施工、机床就位、连接组装和机床通电试验。数控机床安装前，数控机床安装前的准备工作包括两个方面：基础施工和机床部件定位。机床到货前，使用单位应根据机床基础图准备机床基础。地脚螺栓安装位置应预留孔洞。机床到达后，打开基础附近的箱子，仔细检查技术文件和装箱单，根据装箱单检查随机的零件和工具。应根据机床手册中的规定进行安装。应在基础上放置多个垫，以调整机床的水平。机床的基础部件应在基础上吊装就位。地脚螺栓应按要求放入预留孔中。返回，下一页，上一页，第1项数控机床的安装和调试。2.数控机床的连接和装配。数控机床的连接和装配是指将各种分散的机床部件重新组装成一台完整的机器的过程。在连接和组装机床之前，清除连接面、导轨和各移动面上的防锈漆，清洁各部件的外表面，然后将清洁后的部件连接和组装成整机。应使用随机带来的定位销和定位块连接和定位零件，以将零件恢复到拆卸前的位置和状态。返回，下一页，上一页，项目一数控机床的安装与调试。组件组装后，应根据机床上的电气接线图、液压接线图、空气回路图和连接标记，正确连接电缆、油管和空气管，并检查连接部位是否松动和损坏。应特别注意接触的可靠性和紧密性，以防止异物进入油管和气管，返回，下一页，上一页，第1项数控机床的安装和调试。根据数控机床的总供电能力，选择从配电柜到机床电源开关的电源电缆，并选择合适的保险丝。检查电源电压的波动范围。通常，日本数控系统要求电源波动在10%以内，而欧洲和美国数控系统要求电源波动在5%以内。为检查电力变压器和伺服变压器绕组抽头连接是否正确，对于有电力相序要求的数控系统，要用相序表检查接入数控系统的电力相序，如有错误应及时重排相序。返回，下一页，上一页，项目一数控机床的安装和调试。机床接通电源后，应对每个部件逐一进行电源测试，然后进行整体电源测试。首先，向数控设备供电。通电前，检查数控装置与监视器、MDI、机床操作面板、手动脉冲发生器、电气柜和伺服电机反馈电缆的连接是否可靠。通电后，要及时检查各环节的输入输出信号是否正常，各电路板上的指示灯是否正常。为安全起见，在供电的同时，必须准备好按下“紧急停止”按钮，以便随时切断电源。当伺服电机首次通电时，可能会有轻微的抖动。伺服电机的自动零点漂移补偿功能将立即使电机轴回到其原始位置。之后，可以多次开关电源，观察数控装置和伺服驱动系统是否具有自动零点漂移补偿功能。返回，下一页，上一页，项目数控机床安装调试，机床电源的其他部分依次进行。用手动进给或手轮移动各坐标轴，检查各轴的运动，观察是否有故障报警。如果有故障报警，根据报警内容检查连接线是否有问题，检查位置回路增益参数或反馈参数等设定值是否正确并消除。然后使用手动低速进给或手轮功能以低速移动每个轴，以检查超程限制是否有效，以及当超程时系统是否发出警报。执行返回参考点的操作，检查是否有返回参考点的功能，每次返回参考点的位置是否一致。返回，下一页，上一页，工程数控机床安装调试，4。数控机床精度调整粗调床身的水平度，调整机床的主要几何精度。调整装配好的主运动部件与主机的相对位置，如刀库、机械手与主机的换刀位置校正、自动工作台交换装置(APC)托盘站与机床工作台交换位置的对准等。上述工作完成后，用水泥浇注主机地脚螺栓及各种附件，并将所有脚的预留孔浇注平整。水泥干燥后，可对机床进行微调。返回，下一页，上一页，项目1，数控机床的安装与调试；3、数控机床的调试，数控机床的调试包括机床精度的调整、机床功能测试和机床试运行。返回，下一页，上一页，第1项数控机床的安装和调试。1.精度调整机床精度调整主要包括机床床身水平的微调和机床几何精度的微调。机床基础固化后，用地脚螺栓和垫片微调机床床身的水平。移动床身上的所有运动部件，在每个坐标的全行程中观察主机的水平情况，并相应调整机床的几何精度，使其在允许范围内。机床主要精密调整用测试工具，返回，下一页，上一页，第1项数控机床的安装和调试。2.功能测试机床功能测试是指机床测试调整后测试机床各种功能的过程。机床功能测试前，检查机床的数控系统参数和可编程控制器的设定参数是否与机床附带数据中规定的数据相符，然后测试各种主要操作动作、安全装置和常用指令的执行情况，如手动操作、点动、数据输入、自动操作模式、主轴换档指令、各级转速指令是否正确等。数控机床安装调试完成后，要求整机在一定负荷下自动运行一段时间，全面检查机床的功能和可靠性。运行时间参照相关行业标准，一般采用每天8小时连续运行2-3天或每天24小时连续运行1-2天。这个过程称为安装后的试运行。返回，下一页，上一页，项目一数控机床的安装和调试，数控机床的试运行主要采用程序，这个程序叫试验机程序，可以使用机床厂家调试时使用的机床测试程序，也可以是自检机床程序。测试程序应包括使用数控系统的主要功能、自动交换刀库中超过2/3数量的刀具、主轴的最高(最低)和共同转速、快速和共同进给速度、工作台的自动交换以及使用主要的M指令。在试运行过程中，机床刀库内的大多数刀架应配备接近规定质量的刀具，交换工作台应配备一定的负载。在试运转过程中，除了因操作失误引起的故障外，不允许出现机床的其他故障，否则表明机床的安装和调整或机床质量有问题。上一页，项目2数控机床的验收，所有数控机床的检查和验收都是一项工作量大、技术难度大的工作。它需要使用高精度的测试仪器来测试数控机床和整机的机械、电气、液体、气体等部件的综合性能和单项性能，包括刚度和热变形等一系列测试，最终获得对机床的综合评价。这项工作由国家指定的机床检测中心在行业内开展，并得出权威结论。因此，这种验收工作一般适用于机床样机的鉴定和检验、工业产品的鉴定和检验以及关键进口设备的检验。返回下一页，项目2数控机床的验收，对于一般数控机床用户来说，验收工作是根据机床出厂检验证书中规定的验收技术指标和实际检测方法，在机床合格证上部分或全部确定技术指标。如果所有数据都满足要求，用户应将这些数据纳入进厂设备的原始技术文件中，作为今后维护技术指标的依据。数控机床验收主要包括以下三个方面：数控机床精度检验、数控机床性能检验、数控机床系统功能检验、返回上一页、子项目1数控机床精度检验、1机床几何精度检验1。概念机床几何精度检验又称静态精度检验，它能全面反映机床的关键零件及其装配几何形状误差。返回下一页，子项目1数控机床精度检查，2。试验条件机床的几何精度检查必须在基础和地脚螺栓固定混凝土完全凝固后进行，新浇水泥基础大约半年后才能达到稳定状态，因此机床的几何精度应在使用半年后重新检查。返回，下一页，上一页(4)机床应稍微预热。返回，下一页，上一页，子项目1:数控机床的精度检查。3.检测机床几何精度的常用检测工具有精密水平仪、直角尺、精密方盒、水平尺、准直器、百分表或千分尺、高精度芯轴和一些刚性好的百分表杆，如图2-1所示。检查工具的精度必须比检测到的几何精度高一个数量级。返回，下一页，上一页，子项目-数控机床的精度检查。4.检查内容以下是普通立式加工中心：(1)工作台平面度的几何精度检查内容。(2)在每个坐标方向移动时工作台的平行度。(3)在x和y坐标方向移动时工作台的平行度。(4)在X坐标方向移动时，工作台T形槽侧的平行度。(5)主轴的轴向运动。返回，下一页，上一页，子项目-数控机床的精度检查，(6)主轴孔的径向跳动。(7)主轴箱沿Z坐标方向移动时主轴轴线的平行度。(8)主轴旋转轴与工作台的垂直度。(9)主轴箱在Z坐标方向移动的直线度。返回，下一页，上一页，子项目-数控机床的精度检查。从上述几何精度检查要求可以看出，一种类型是对主要机床部件如床身、立柱、滑板、主轴箱等运动的直线度、平行度和垂直度的精度要求。另一个是切削运动中涉及的主要部件，如主轴的自旋转精度和各坐标轴直线运动的精度要求。这些几何精度综合反映了数控机床加工过程中机床机械坐标系或工件夹具定位基准的几何精度，工作台和T形槽相对于机械坐标系的几何精度要求，以及工件坐标系相对于机械系统的几何关系。返回，下一页，上一页，子项目1数控机床精度检查，2，机床定位精度检查1。概念数控机床定位精度是指在数控系统的控制下，机床各坐标轴能够达到的位置精度。根据测得的定位精度值，可以判断机床在自动加工中能够达到的最佳加工精度。返回，下一页，上一页，子项目-数控机床的精度检查。2.检查条件数控机床的定位精度检查必须在机床几何精度检查完成的基础上进行，检查前检查的数控机床也必须预热。3.检测工具检测工具包括千分尺、块规、标准长度划线器、光学读数显微镜和双频激光干涉仪。标准长度的检测应基于双频激光干涉仪。旋转运动检测工具一般包括36齿精密分度标准转盘、角多面体、高精度圆光栅等。返回，下一页，上一页，子项目1:数控机床的精度检查。4.检查内容：一般情况下，主要检查内容包括：直线运动定位精度(x、y、z、u、v、w轴)、直线运动重复定位精度、直线运动轴机械原点返回精度、直线运动动量损失测量、旋转运动定位精度(a、b、c轴)、旋转运动重复定位精度、旋转轴线原点返回精度、旋转运动动量损失等。返回，下一页，上一页，子项目-数控机床的精度检验，(1)直线运动的定位精度。直线运动定位精度的测试一般在空载条件下进行。根据国际标准化组织和国家标准的规定，数控机床直线运动定位精度的检验应以激光检测为基础。如果没有激光检测的条件，可以用标准长度标尺进行比较测量。返回，该因此，低质量的数控机床不可能生产高精度零件。返回，下一页，上一页，子项目-数控机床的精度检验，(2)直线运动重复定位的精度。直线运动重复定位精度是反映坐标轴运动稳定性的基本指标。机床运动精度的稳定性决定了被加工零件的质量稳定性和误差一致性。返回，下一页，上一页，子项目-数控机床的精度检查。用于重复定位精度检验的检验仪器与用于定位精度检验的相同。检查方法是选择测量坐标笔划中点和两端附近的任意两个位置。用数据输入法快速定位每个位置，在相同条件下重复7次。测量停止位置的实际值和指令值之间的差值，并计算标准偏差