摘 要：數(shù)控機(jī)床的安裝、調(diào)試是指機(jī)床到用戶后安裝到工作場地，直到正常工作這一階段的工作。數(shù)控機(jī)床的安裝、調(diào)試與驗(yàn)收能否達(dá)到預(yù)期效果，直接關(guān)系到數(shù)控機(jī)床投入使用后所能實(shí)現(xiàn)的技術(shù)性能指標(biāo)和使用功能水準(zhǔn)。

關(guān)鍵詞：初就位   機(jī)床部件   數(shù)控系統(tǒng)   調(diào)試

一、數(shù)控機(jī)床的運(yùn)輸與安裝

對于小型數(shù)控機(jī)床來說這項(xiàng)工作相對要簡單些，而中、高檔次的數(shù)控機(jī)床由于運(yùn)輸?shù)榷喾N原因，機(jī)床廠家在發(fā)貨時(shí)已將機(jī)床解體成幾個(gè)部分，到用戶后要進(jìn)行重新組裝和重新調(diào)試，難度比較大，其中主要是機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)的調(diào)試比較復(fù)雜。

數(shù)控機(jī)床的安裝就是按照技術(shù)要求將機(jī)床固定在基礎(chǔ)上，以獲得確定的坐標(biāo)位置和穩(wěn)定的運(yùn)行性能。機(jī)床的安裝質(zhì)量對其加工精度和使用壽命有著直接影響，選擇機(jī)床安裝位置應(yīng)避開陽光直射或強(qiáng)電、強(qiáng)磁干擾，選擇環(huán)境清潔、空氣干燥和溫差較小的環(huán)境。

1．機(jī)床的基礎(chǔ)處理和初就位

機(jī)床到貨后應(yīng)及時(shí)開箱檢查，按照裝箱單清點(diǎn)技術(shù)資料、零部件、備件和工具等是否齊全無損，核對實(shí)物與裝箱單及訂貨合同是否相符，如發(fā)現(xiàn)有損壞或遺漏問題，應(yīng)及時(shí)與供貨廠商聯(lián)系解決，尤其注意不要超過索賠期限。

仔細(xì)閱讀機(jī)床安裝說明書，按照說明書的機(jī)床基礎(chǔ)圖或《動(dòng)力機(jī)器基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》做好安裝基礎(chǔ)。在基礎(chǔ)養(yǎng)護(hù)期滿并完成清理工作后，將調(diào)整機(jī)床水平用的墊鐵、墊板逐一擺放到位，然后吊裝機(jī)床的基礎(chǔ)件（或整機(jī)）就位，同時(shí)將地腳螺栓放進(jìn)預(yù)留孔內(nèi)，并完成初步找平工作。

2．機(jī)床部件的組裝

機(jī)床部件的組裝是指將分解運(yùn)輸?shù)臋C(jī)床重新組合成整機(jī)的過程。組裝前注意做好部件表面的清潔工作，將所有聯(lián)接面、導(dǎo)軌、定位和運(yùn)動(dòng)面上的防銹涂料清洗干凈，然后準(zhǔn)確可靠地將各部件聯(lián)接組裝成整機(jī)。

在組裝立柱、數(shù)控柜、電氣柜、刀具庫和機(jī)械手的過程中，機(jī)床各部件之間的聯(lián)接定位均要求使用原裝的定位銷、定位塊和其它定位元件，這樣各部件在重新聯(lián)接組裝后，能夠更好地還原機(jī)床拆卸前的組裝狀態(tài)，保持機(jī)床原有的制造和安裝精度。

在完成機(jī)床部件的組裝之后，按照說明書標(biāo)注和電線、管道接頭的標(biāo)記連接電纜、油管、氣管和水管。將電纜、油管和氣管可靠地插接和密封連接到位，要防止出現(xiàn)漏油、漏氣和漏水問題，特別要避免污染物進(jìn)入液、氣壓管路，否則會帶來意想不到的麻煩。總之要力求使機(jī)床部件的組裝達(dá)到定位精度高、聯(lián)接牢靠、構(gòu)件布置整齊等良好的安裝效果。

二、數(shù)控機(jī)床的調(diào)試

數(shù)控機(jī)床的調(diào)試，包括電源的檢查、數(shù)控系統(tǒng)的電參數(shù)的確認(rèn)和設(shè)定、機(jī)床幾何精度調(diào)整等，檢查與調(diào)試工作關(guān)系到數(shù)控機(jī)床能否正常投入使用。

1．電源的檢查

（1）輸入電源電壓，頻率及相序的確認(rèn)。

檢查電源輸入電壓是否與機(jī)床設(shè)定相匹配，頻率轉(zhuǎn)換開關(guān)是否置于相應(yīng)的位置。檢查確認(rèn)變壓器的容量是否滿足控制單元和伺服系統(tǒng)的電能消耗。檢查電源電壓波動(dòng)范圍是否在數(shù)控系統(tǒng)允許的范圍內(nèi)。日本的數(shù)控系統(tǒng)一般允許在電壓額定值的±10%范圍內(nèi)波動(dòng)。而歐美的一些數(shù)控系統(tǒng)要求較高一些在±5%以內(nèi)。否則要外加交流穩(wěn)壓器。

對于采用晶閘管控制元件的速度控制單元和主軸控制單元的供電電源，一定要檢查相序。在相序不正確情況下，接通電源，可能使速度控制單元的輸入熔斷絲燒斷，這是由于誤導(dǎo)通，造成的大電流引起的。

相序檢查方法有兩種：一種用相序表測量，當(dāng)相序接法正確時(shí)（即與表上的端子標(biāo)記的相序相同時(shí)），相序表按順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)。另一種方法可用示波器測量二相之間的波形，兩相看一下，確定各相序。

（2）確認(rèn)直流電源單元電壓輸出端對地是否短路，各種數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)部都有直流穩(wěn)壓電源單元，為系統(tǒng)提供＋5V，±15V，＋24V等直流電壓。因此，在系統(tǒng)通電前，應(yīng)檢查這些電源的負(fù)載，是否對地有短路現(xiàn)象。可用萬能表來確認(rèn)。

（3）檢查各印刷電路板上的電壓是否正常，接通電源之后，首先應(yīng)該檢查數(shù)控拒內(nèi)各風(fēng)扇是否旋轉(zhuǎn)，確認(rèn)電源是否接通。各種直流電壓是否在允許的范圍內(nèi)波動(dòng)，一般來說，對+5V電源的電壓要求較高，波動(dòng)范圍在±5%范圍內(nèi)，因?yàn)樗枪┙o邏輯電路的。＋24V的電源是否在±10%允許的波動(dòng)范圍之內(nèi)，超出范圍要進(jìn)行進(jìn)行調(diào)整，否則會影響系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

2．參數(shù)的設(shè)定確認(rèn)

（1）短接棒的設(shè)定，數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)的印刷電路板上有許多短路捧來短路的設(shè)定點(diǎn)，這項(xiàng)設(shè)定已由機(jī)床制造廠完成設(shè)定，用戶只需確認(rèn)與記錄一下。但對于單個(gè)購入的數(shù)控裝置，用戶則必須根據(jù)需要，自行設(shè)定。因?yàn)閿?shù)控裝置出廠時(shí)，是按標(biāo)準(zhǔn)方式設(shè)定的，不一定適合于具體用戶要求。設(shè)定確認(rèn)的內(nèi)容隨數(shù)控系統(tǒng)而定，一般有以下三方面。

確認(rèn)控制部分印刷線路板上的設(shè)定。主要確認(rèn)主板，ROM板，聯(lián)接單元，附加軸控制板以及旋轉(zhuǎn)變壓器或感應(yīng)同步器控制板上的設(shè)定。這些設(shè)定與機(jī)床返回基準(zhǔn)點(diǎn)的方法，速度反饋的檢測元件，檢測增調(diào)節(jié)及分度精度調(diào)節(jié)等有關(guān)。

確認(rèn)速度控制單元印刷電路板上的設(shè)定。在直流速度控制單元和交流速度控制單元上都有許多的設(shè)定點(diǎn)，用于選擇檢測元件的種類，回路增益以及各種報(bào)警等。

確認(rèn)主軸控制單元印刷電路板上的設(shè)定。無論是直流還是交流主軸控制單元上，均有一些用以選擇主軸電動(dòng)機(jī)電流極限和主軸轉(zhuǎn)數(shù)的設(shè)定點(diǎn)。但數(shù)字式交流主軸控制單元上已用數(shù)字設(shè)定代替短路棒的設(shè)定上，故只能在通電時(shí)才能進(jìn)行設(shè)定與確認(rèn)。

（2）確認(rèn)數(shù)控系統(tǒng)中各種參數(shù)的設(shè)定，設(shè)定系統(tǒng)參數(shù)（包括PC參數(shù)）的目的，就是當(dāng)數(shù)控裝置與機(jī)床相連接時(shí)，能使機(jī)床具有最佳的工作性能。即使是同一種數(shù)控系統(tǒng)，其參數(shù)設(shè)定也隨機(jī)而異。隨機(jī)附帶的參數(shù)表是機(jī)床的重要技術(shù)資料，應(yīng)妥善保管，不得遺失，否則將給機(jī)床的維修和恢復(fù)性能帶來困難。

顯示參數(shù)的方法，隨各類數(shù)控機(jī)床而異，大多數(shù)廠家產(chǎn)品可通過MDI/CRT單元上的參數(shù)鍵來顯示已存人系統(tǒng)存儲器的參數(shù)。顯示的參數(shù)內(nèi)容應(yīng)與機(jī)床安裝調(diào)試完成后的參數(shù)表一致。

如果所用的進(jìn)給和主軸控制是數(shù)字式的，那么它的參數(shù)設(shè)定也是用數(shù)字設(shè)定參數(shù)，而不用短路捧。此時(shí)，須根據(jù)隨機(jī)所帶的說明書，一一予以確認(rèn)。

3．機(jī)床通電試車

在通電試車前要對機(jī)床進(jìn)行全面潤滑。給潤滑油箱、潤滑點(diǎn)灌注規(guī)定的油液或油脂，為液壓油箱加足規(guī)定標(biāo)號的液壓油，需要壓縮空氣的要接通氣壓源。調(diào)整機(jī)床的水平，粗調(diào)機(jī)床的主要幾何精度。如果是大中型設(shè)備，要在初就位和已經(jīng)完成組裝的基礎(chǔ)上，重新調(diào)整主要運(yùn)動(dòng)部件與機(jī)床主軸的相對位置。比如機(jī)械手、刀具庫與主機(jī)換刀位置的校正，APC托架與工作臺交換位置的找正等。

通電試車按照先局部分別供電試驗(yàn)，然后再作全面供電試驗(yàn)的順序進(jìn)行。接通電源后首先查看有無故障報(bào)警。檢查散熱風(fēng)扇是否旋轉(zhuǎn)。各潤滑油窗是否來油，液壓泵電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)方向是否正確，液壓系統(tǒng)是否達(dá)到規(guī)定壓力指標(biāo)，冷卻裝置是否正常等。在通電試車過程中要隨時(shí)準(zhǔn)備按壓急停按鈕，以避免發(fā)生意外情況時(shí)造成設(shè)備損壞。

先用手動(dòng)方式分別操縱各軸及部件連續(xù)運(yùn)行。通過CRT或DPL顯示，判斷機(jī)床部件移動(dòng)方向和移動(dòng)距離是否正確。使機(jī)床移動(dòng)部件達(dá)到行程限位極限，驗(yàn)證超程限位裝置是否靈敏有效，數(shù)控系統(tǒng)在超程時(shí)是否發(fā)出報(bào)警。機(jī)床基準(zhǔn)點(diǎn)是運(yùn)行數(shù)控加工程序的基本參照，要注意檢查重復(fù)回基準(zhǔn)點(diǎn)的位置是否完全一致。

在上述檢查過程中如果遇到問題，要查明異常情況的原因并加以排除。當(dāng)設(shè)備運(yùn)行達(dá)到正常要求時(shí)，用水泥灌注主機(jī)和各部件的地腳螺栓孔，待水泥養(yǎng)護(hù)期滿后再進(jìn)行機(jī)床幾何精度的精調(diào)和試運(yùn)行。

4．機(jī)床精度和功能的測試

    在已經(jīng)固化的地基上用地腳螺栓和墊鐵精調(diào)機(jī)床主床身的水平。找正水平后，移動(dòng)床身上的各運(yùn)動(dòng)部件（立柱，溜板和工作臺等），觀察各坐標(biāo)全行程內(nèi)機(jī)床水平的變化情況，并相應(yīng)的調(diào)整機(jī)床幾何精度，使之在允許范圍之內(nèi)。使用的檢測工具有精密水平儀，標(biāo)準(zhǔn)方尺，平尺，平行光管等。在調(diào)整時(shí)，主要以調(diào)整墊鐵為主，必要時(shí)，可稍微改變導(dǎo)軌上的鑲條和預(yù)緊滾輪等。一般說來，只要機(jī)床質(zhì)量穩(wěn)定，通過上述調(diào)整可將機(jī)床調(diào)整到出廠的精度。

    仔細(xì)檢查數(shù)控系統(tǒng)和PC裝置中參數(shù)設(shè)定值是否符合隨機(jī)資料中規(guī)定數(shù)據(jù)，然后試驗(yàn)各主要操作動(dòng)作，安全措施，常用指令執(zhí)行情況等。例如，各種運(yùn)行方式（手動(dòng)，點(diǎn)動(dòng)，MDI，自動(dòng)方式等）。

    檢查輔助功能及附件的正常工作，例如機(jī)床的照明燈，冷卻防護(hù)罩和各種護(hù)板是否完整；向冷卻液箱中加滿冷卻液，試驗(yàn)噴管是否能正常噴出冷卻液；在用冷卻防護(hù)罩的情況下冷卻液是否外漏；排屑器能否正常工作；機(jī)床主軸的恒溫油箱能否起作用等。

5．試運(yùn)行

數(shù)控機(jī)床安裝完畢后，要求整機(jī)在帶一定負(fù)載條件下，經(jīng)過一段較長的時(shí)間的自動(dòng)運(yùn)行，較全面檢查機(jī)床功能及工作可靠性。運(yùn)行時(shí)間尚無統(tǒng)一規(guī)定，一般采用每天運(yùn)行8h連續(xù)運(yùn)行2-3天或24h連續(xù)運(yùn)行1-2天。這個(gè)過程稱作考機(jī)。試運(yùn)行中采用的程序叫做考機(jī)程序，可以直接采用機(jī)床廠調(diào)試時(shí)用的考機(jī)程序或自行編制一個(gè)程序。考機(jī)程序應(yīng)包括：主要數(shù)控系統(tǒng)的功能使用，自動(dòng)換刀，取用刀庫中2/3的刀具，主軸的最高，最低及常用的轉(zhuǎn)速，快速和常用的進(jìn)給速度，工作臺面的自動(dòng)交換，主機(jī)M指令的使用等。試運(yùn)行時(shí)，機(jī)床刀庫上應(yīng)插滿刀柄，取用刀柄重量應(yīng)接近規(guī)定重量，交換工作臺面上也應(yīng)加上負(fù)載。在試運(yùn)行時(shí)間內(nèi)，除操作失誤引起的故障以外，不允許機(jī)床有故障出現(xiàn)，否則表明機(jī)床安裝調(diào)試存在問題。

對于機(jī)電一體化設(shè)計(jì)的小型機(jī)床，它的整體剛性很好，對地基沒有什么要求，而且機(jī)床到安裝地之后，也不必再去組裝或進(jìn)行任何的連接，一般說來，只要接通電源，調(diào)整好床身的水平后，就可以投人便用。