1、 新疆石河子职业技术学院毕业论文题 目数控机床的安装与调试 专 业 数控年 纪 09 级学生姓名 杨承霖指导老师 郑威强、卡米兰2012 年 4 月 22 日 目 录一、 数控机床的安装1（1） 基础施工及机床就位1（2） 机床连接组装4（3） 试车调整1二、 数控机床的调试1（1） 机床精度调整1（2） 机床功能调试1（3) 机床试运行.1数控机床的安装与调试摘要： 数控机床的安装与调试是使机床恢复和达到出厂时的各项性能指标的重要环节。数控机床的安装与调试的优劣直接影响到机床的性能。一、数控机床的安装数控机床的安装一般包括基础施工、机床柴箱、吊装就位、连接组装以及试车调试等工作。数控机床安装
2、时应严格按产品说明书的要求进行。小型机床的安装可以整体进行，所以比较简单。大、中型机床由于运输时分解为几个部分，安装时需要重新组装和调整，因而工作复杂得多。现将机床的安装过程分别予以介绍。1基础施工及机床就位机床安装之前就应先按机床厂提供的机床基础图打好机床地基。机床的位置和地基对于机床精度的保持和安全稳定地运行具有重要意义。机床的位置应远离振源，避免阳光照射，放置在干燥的地方。若机床附近有振源，在地基四周必须设置防振沟。安装地脚螺栓的位置做出预留孔。机床拆箱后先取出随机技术文件和装箱单，按装箱单清点各包装箱内的零部件、附件等资料是否齐全，然后仔细阅读机床说明书，并按说明书的要求进行安装，在地
3、基上放多块用于调整机床水平的垫铁，再把机床的基础件（或小型整机）吊装就位在地基上。同时把地脚螺栓按要求安放在预留孔内。具体步骤如下：（1）. 拆箱拆箱前应仔细检查包装箱外观是否完好无损。（2）. 就位机床的起吊应严格按说明书上的吊装方法进行。注意机床的重心和起吊位置。 （3）. 找平按照机床说明书调整机床的水平精度。机床放在基础上，应在自由状态下找平，然后将地脚螺栓均匀地锁紧。 （4）. 清洗除各部件因运输需要而安装的紧固工件（如紧固螺钉、连接板、楔铁等）外，应清洗各连接面、各运动面上的防锈涂料，清洗时不能使用金属或其它坚硬刮具。 2机床连接组装机床连接组装是指将各分散的机床部件重新组装成整机
4、的过程。如主床身与加长床身的连接，立柱、数控柜和电气柜安装在床身上，刀库机械手安装在立柱上等等。机床连接组装前，先清除连接面和导轨运动面上的防锈涂料，清洗各部件的外表面，再把清洗后的部件连接组装成整机。部件连接定位要使用随机所带的定位销、定位块，使各部件恢复到拆卸前的位置状态，以利于进一步的精度调整。步骤如下：1）机床解体零件及电缆、油管和气管的连接。2）机床数控系统的连接。A) 数控系统的开箱检查B) 外部电缆的连接（3）电源线的连接。 确认1） 输入电源电压、频率及相序的确认A) 输入电源电压和频率确认。我国供电制式是交流 380V，三相；交流 220V，单相，频率为 50Hz。B) 电源
5、电压波动范围的确认。检查用户的电源电压波动范围是否在数控系统允许的范围之内。一般数控系统允许电压波动范围为额定值的 85110%，输入电源电压相序的确认。目前数控机床的进给控制单元和主轴控制单元的供电电源，大都采用晶阐管控制元件，如果相序不对，接通电源，可能使进给控制单元的输入熔丝烧断。检查相序的方法很简单，一种是用相序表测量，当相序接法正确时相序表按顺时针方向旋转，否则就是相序错误，这时可将 R、S、T 中任意两条连接电线对调一下位置就行了。另一种是用双线示波器来观察二相之间的波形，二相在相位上相差 1200。确认直流电源输出端是否对地短路。各种数控系统内部都有直流稳压电源单元，为系统提供所
6、需的+5V，15V，24V 等直流电压。 接通数控柜电源，检查各输出电压。在接通电源之前，为了确保安全，可先将电动机动力线断开。这样，在系统工作时不会引起机床运动。但是应根据修理说明书的介绍对速度控制单元作一些必要性的设定，不致因断开电动机动力线而造成报警。接通数控柜电源后，首先检查数控柜内各风扇是否旋转，这也是判断电源是否接通的最简便方法。随后检查各印制电路板上的电压是否正常，各种直流电压是否在允许的范围之内。 检查各熔断器。熔断器是设备的“卫士”，时时刻刻保护着设备的安全。除供电主线路上熔断器外，几乎每一块电路板或电路单元都装有熔断器，当过负荷、外电压过高或负载端发生意外短路时，熔断器能马
7、上被熔断而切断电源，起到保护设备的作用，所以一定要检查熔断器的质量和规格是否符合要求。短路棒的设定和确认。数控系统内的印制电路板上有许多用短路棒短路的设定点，需要对其适当设定以适应各种型号机床的不同要求。 一般来说，用户购入的整台数控机床，这项设定已由机床厂完成，用户只需确认一下即可。但对于单体购入的数控装置，用户则必须根据需要自行设定。主要设定内容有以下三个方面。 （1） 控制部分印制电路板上的设定。包括主板、ROM 板、连接单元、附加轴控制板、旋转变压器或感应同步器的控制板上的设定。 （2） 速度控制单元电路板上的设定。在直流速度控制单元和交流速度控制单元上都有许多设定点，这些设定用于选择
8、检测元件的种类、回路增益及各种报警。（3） 主轴控制单元电路板上的设定。无论是直流或是交流主轴控制单元上，均有一些用于选择主轴电动机电流极性和主轴转速等的设定点。 3） 数控系统各种参数设定的确认。设定数控系统参数，包括 PLC参数等的目的，是当数控装置与机床相连时，能使机床具有最佳的工作性能。4） 确认数控系统与机床间的接口。现代的数控系统一般都有自诊断功能，在 CRT画面上可以显示数控系统与机床接口以及数控系统内部的状态。在带有可编程控制器 PLC时，可以反映出从 NC到 PLC，从 PLC到机床（MT），以及从 MT到 PLC，从 PLC到 NC的各种信号状态。 完成上述步骤，可以认为数
9、控系统已经调整完毕，具备了机床联机通电调试的条件。此时，可以切断数控系统的电源，连接电动机的动力线，恢复报警设定，准备通电调试。3试车调整机床试车调整包括机床通电试运转的粗调机床的主要几何精度。机床安装就位后可通电试车运转，目的是考核机床安装是否稳固，各传动、操纵、控制、润滑、液压、气动等系统是否正常灵敏可靠。通电试车前，应按机床说明书要求给机床加注规定的润滑油液和油脂，清洗液压油箱和过滤器，加注规定标号的液压油，接通气动系统的输入气源。通电试车通常是在各部件分别通电试验后再进行全面通电试验的。先应检查机床通电后有无报警故障，然后用手动方式陆续起动各部件。检查安全装置是否起作用，各部件能否正常
10、工作，能否达到工作指标。例如，起动液压系统时要检查液压泵电动机转动方向是否正确，液压泵工作后管路中能否形成油压，各液压元件是否正常工作，有无异常噪声，有无油路渗漏以及液压系统冷却装置是否正常工作；数控系统通电后有无异常报警；系统急停、清除复位按扭能否起作用；检查机床各转动和移动是否正常等等。机床经通电初步运转后，调整床身水平，粗调机床主要几何精度，调整一些重新组装的主要运动部件与主机之间的相对位置，如机械手刀库与主机换刀位置的校正，自动交换托盘与机床工作台交换位置的找正等。粗略调整完成后，即可用快干水泥灌注主机和附件的地脚螺栓，灌平预留孔。等水泥干固后，就可以进行下一步工作。二、数控机床的调试
11、1机床精度调整机床精度调整主要包括精调机床床身的水平和机床几何精度。机床地基固化后，利用地脚螺栓和调整垫铁精调机床床身的水平，对普通机床，水平仪读数不超过 0.04mm/1000mm，对于高精度机床，水平仪读数不超过0.02mm/1000mm。然后移动床身上各移动部件（如立柱、床鞍和工作台等） ，在各坐标全行程内观察记录机床水平的变化情况，并调整相应的机床几何精度，使之达到允差范围。小型机床床身为一体，刚性好，调整比较容易。大、中型机床床身大多是多点垫铁支承，为了不使床身产生额外的扭曲变形，要求在床身自由状态下调整水平，各支承垫铁全部起作用后，再压紧地脚螺栓。这样可保持床身精调后长期工作的稳定
12、性，提高几何精度的保持性。一般机床出厂前都经过精度检验，只要质量稳定，用户按上述要求调整后，机床就能达到出厂前的精度。2机床功能调试机床功能调试是指机床试车调整后，检查和调试机床各项功能的过程。调试前，首先应检查机床的数控系统及可编程控制器的设定参数是否与随机表中的数据一致。然后试验各主要操作功能、安全措施、运行行程及常用指令执行情况等，如手动操作方式、点动方式、编辑方式（EDIT） 、数据输入方式（MDI） 、自动运行方式（MEMOTY） 、行程的极限保护（软件和硬件保护）以及主轴挂档指令和各级转速指令等是否正确无误。最后检查机床辅助功能及附件的工作是否正常，如机床照明灯、冷却防护罩和各种护
13、板是否齐全；切削液箱加满切削液后，试验喷管能否喷切削液，在使用冷却防护罩时是否外漏；排屑器能否正常工作；主轴箱恒温箱是否起作用及选择刀具管理功能和接触式测头能否正常工作等。对于带刀库的数控加工中心，还应调整机械手的位置。调整时，让机床自动运行到刀具交换位置，以手动操作方式调整装刀机械和卸刀机械手对主轴的相对位置，调整后紧因故中调整螺钉和刀库地脚螺钉，然后装上几把接近允许质量的刀柄，进行多次从刀库到主轴位置的自动交换，以动作正确、不撞击和不掉刀为合格。3机床试运行数控机床安装调试完毕后，要求整机在带一定负载条件下经过一段时间的自动运行，较全面地检查机床功能及工件可靠性。运行时间一般采用每天运行8
14、h，连续运行 23天，或者 24h连续运行 12天。这个过程称为安装后的试运行。试运行中采用的程序叫考机程序，可以直接采用机床厂调试时间用的考机程序，也可自编考机程序。考机程序中应包括：数控系统主要功能的使用（如各坐标方向的运动、直线插补和圆弧插补等） ，自动更换取用刀库中 2/3的刀具，主轴的最高、最及常用的转速，快速和常用的进给速度，工作台面的自动交换，主要 M指令的使用及宏程序、测量程序等。试运行时，机床刀库上应插满刀柄，刀柄质量应接近规定质量；交换工作台面上应加上负载。在试运行中，除操作失误引起的故障外，不允许机床有故障出现，否则表示机床的安装调试存在问题。对于一些小型数控机床，如小型经济数控机床，直接整体安装，只要调试好床身水平，检查几何精度合格后，经通电试车后就可投入运行。参考文献：1. 孙慧平 著 数控机床调试安装技术 电子工业出版社2008年 8月2. 汤彩萍 主编数控系统安装与调试 电子工业出版社 2009年 11月3. 邵群涛 主编电机及拖动基础 机械工业出版社 2005年 8月4. 林其骏 主编数控技术及应用 机械工业出版社 2001 年 3月
