大中型數控機床安裝調試和驗收的詳細步驟與方法

一、機床主體初就位和連接

用戶在機床到達之前應按機床制造商提供的機床基礎圖做好機床基礎，在安裝地腳螺栓的部位做好預留孔。當數控機床運到用戶后，按開箱手續把機床部件運至安裝場地。然后，按說明書中介紹把組成機床的各大部件分別在地基上就位。就位時，墊鐵、調整墊塊和地腳螺栓等相應對號入座。

然后把機床各部件組裝成整機部件組裝完成后就進行電纜、油管和氣管的連接。機床說明書中有電氣接線圖和氣、液壓管路圖，應據此把有關電纜和管道按標記一一對號接好。

此階段注意事項如下：

1）機床拆箱后首先找到隨機的文件資料，找出機床裝箱單，按照裝箱單清點各包裝箱內零部件、電纜、資料等是否齊全。

2）機床各部件組裝前，首先去除安裝連接面、導軌和各運動面上的防銹涂料，做好各部件外表清潔工作。

3）連接時特別要注意清潔工作和可靠的接觸及密封，并檢查有無松動和損壞。電纜插上后一定要擰緊緊固螺釘，保證接觸可靠。油管、氣管連接中要特別防止異物從接口中進入管路，造成整個液壓系統故障，管路連接時每個接頭都要擰緊。電纜和油管連接完畢后，要做好各管線的就位固定，防護罩殼的安裝，保證整齊的外觀。

二、數控系統的連接和調試

1.數控系統的開箱檢查

無論是單個購入的數控系統還是與機床配套整機購入的數控系統，到貨開箱后都應進行仔細檢查。檢查包括系統本體和與之配套的進給速度控制單元和伺服電動機、主軸控制單元和主軸電動機。

2.外部電纜的連接

外部電纜連接是指數控裝置與外部MDI/CRT單元、強電柜、機床操作面板、進給伺服電動機動力線與反饋線、主軸電動機動力線與反饋信號線的連接及與手搖脈沖發生器等的連接。應使這些符合隨機提供的連接手冊的規定。后還應進行地線連接。

3.數控系統電源線的連接

應在切斷數控柜電源開關的情況下連接數控柜電源變壓器原邊的輸入電纜。

4.設定的確認

數控系統內的印刷線路板上有許多用跨接線短路的設定點，需要對其適當設定以適應各種型號機床的不同要求。

5.輸入電源電壓、頻率及相序的確認

各種數控系統內部都有直流穩壓電源，為系統提供所需的＋5V，±5V，＋24V等直流電壓。因此，在系統通電前，應檢查這些電源的負載是否有對地短路現象。可用萬用表來確認。

6.確認直流電源單元的電壓輸出端是否對地短路

7.接通數控柜電源，檢查各輸出電壓

在接通電源之前，為了確保安全，可先將電動機動力線斷開。接通電源之后，首先檢查數控柜中各個風扇是否旋轉，就可確認電源是否已接通。

8.確認數控系統各中參數的設定

9.確認數控系統與機床側的接口

完成上述步驟，可以認為數控系統已經調整完畢，具備了與機床聯機通電試車的條件。此時，可切斷數控系統的電源，連接電動機的動力線，恢復報警設定。

三、通電試機

按機床說明書要求給機床潤滑、潤滑點灌注規定的油液和油脂，清洗液壓油箱及過濾器，灌入規定標號的液壓油。液壓油事先要經過過濾。接通外界輸入的氣源。

機床通電操作可以是一次各部分全面供電，或各部件分別供電，然后再作總供電試驗。分別供電比較安全，但時間較長。通電后首先觀察有無報警故障，然后用手動方式陸續啟動各部件。檢查安全裝置是否作用，能否正常工作，能否達到額定的工作指標。總子，根據機床說明書資料粗略檢查機床主要部件，功能是否正常、齊全，使機床各環節都能操作運動起來。

然后，調整機床的床身水平，粗調機床的主要幾何精度，再調整重新組裝的主要運動部件與主機的相對位置，用快干水泥灌注主機和各附件的地腳螺栓，把各個預留孔灌平，等水泥*干固。

在數控系統與機床聯機通電試車時，雖然數控系統已經確認，工作正常無任何報警，應在接通電源的同時，作好按壓急停按鈕的準備，以備隨時切斷電源。

在檢查機床各軸的運轉情況時，應用手動連續進給移動各軸，通過CRT或DPL（數字顯示器）的顯示值檢查機床部件移動方向是否正確。然后檢查各軸移動距離是否與移動指令相符。如不符，應檢查有關指令、反饋參數，以及位置控制環增益等參數設定是否正確。

隨后，再用手動進給以低速移動各軸，并使他們碰到超程開關，用以檢查超程限位是否有效，數控系統是否在超程時發出報警。

后，還應進行一次返回基準點動作。機床的基準點是以后機床進行加工的程序基準位置，因此，必須檢查有無基準點功能及每次返回基準點的位置是否*一致。

四、機床精度和功能的調試

在已經固化的地基上用地腳螺栓和墊鐵精調機床主床身的水平，找正水平后移動床身上的各運動部件（主柱、溜板和工作臺等），觀察各坐標全行程內機床的水平變換情況，并相應調整機床幾何精度使之在允許誤差范圍之內。使用的檢測工具有精密水平儀、標準方尺、平尺、平行光管等。在調整時，主要以調整墊鐵為主，必要時可稍微改變導軌上的鑲條和預緊滾輪等。

讓機床自動運動到刀具交換位置（可用G28 Y0 Z0或G30 Y0 Z0等程序），用手動方式調整裝刀機械手和卸刀機械手相對主軸的位置。在調整中采用一個校對心棒進行檢測，有誤差時可調整機械手的行程，移動機械手支座和刀庫位置等，必要時還可以修改換刀位置點的設定（改變數控系統內的參數設定）。調整完畢后緊固各調整螺釘及刀庫地腳螺栓，然后裝上幾把接近規定允許重量的刀柄，進行多次從刀庫到主軸的往復自動交換，要求動作準確無誤，不撞擊，不掉刀。

帶APC交換工作臺的機床要把工作臺運動到交換位置，調整托盤站與交換臺面的相對位置，達到工作臺自動換刀時動作平穩、可靠、正確。然后在工作臺面上裝上70～80％的允許負載，進行多次自動交換動作，達到正確無誤后再緊固各有關螺釘。

仔細檢查數控系統和PLC裝置中參數設定值是否符合隨機資料中規定數據，然后試驗各主要操作功能、安全措施、常用指令執行情況等。例如，各種運行方式（手動、點動、MDI、自動方式等），主軸掛檔指令，各級轉速指令等是否正確無誤。

在機床調整過程中，一般要修改和機械有關的NC參數，例如各軸的原點位置等修改和機床部件相關位置有關參數，如刀庫刀盒坐標位置等。修改后的參數應在驗收后記錄或存儲在介質上。

檢查輔助功能及附件的正常工作，例如機床的照明燈，冷卻防護罩盒各種護板是否完整；往切削液箱中加滿切削液，試驗噴管是否能正常噴出切削液；在用冷卻防護罩條件下切削液是否外漏；排屑器能否正確工作；機床主軸箱的恒溫油箱能否起作用等。

五、試運行

數控機床安裝調試完畢后，要求整機在帶一定負載條件下經過一段較長時間的自動運行較全面地檢查機床功能及工作可靠性。運行時間尚無統一的規定，一般采用每天運行8h，連續運行2～3天；或24h連續運行1～2天。這個過程稱作安裝后的試運行。

考核程序中應包括：主要數控系統的功能使用，自動更換取用刀庫中三分之二的刀具，主軸的高、低及常用的轉速，快速和常用的進給速度，工作臺面的自動交換，主要M指令的使用等。試運行時機床刀庫上應插滿刀柄，取用刀柄重量應接近規定重量，交換工作臺面上也應加上負責。在試運行時間內，除操作失誤引起的故障以外，不允許機床有故障出現，否則表明機床的安裝調試存在問題。

六、數控機床的檢測驗收

數控機床的驗收大致分為兩大類：一類是對于新型數控機床樣機的驗收，由國家的機床檢測中心進行；另一類是一般的數控機床用戶驗收其購置的數控設備。

對于新型數控機床樣機的驗收，需要進行全面的試驗檢測。它需要使用各種高精度儀器來對機床的機、電、液、氣等各部分及整機進行綜合性能及單項性能的檢測，包括進行剛度和熱變形等一系列機床試驗，后得出對該機床的綜合評價。

對于一般的數控機床用戶，其驗收工作主要根據機床出廠檢驗合格證上規定的驗收條件及實際能提供的檢測手段來部分地或全部測定機床合格證上地各項技術指標。合格后將作為日后維修時的技術指標依據。主要工作如下：

1.機床外觀檢查

在對數控機床作詳細檢查驗收以前，還應對數控柜的外觀進行檢查驗收，應包括下述幾個方面：

1）外表檢查 用肉眼檢查數控柜中的各單元是否有破損、污染、連接電纜捆綁是否有破損、屏蔽層是否有剝落現象。

2）數控柜內部件緊固情況檢查 包括螺釘緊固檢查、連接器緊固檢查、印刷線路板的緊固檢查。

3）伺服電動機的外表檢查 特別是對帶有脈沖編碼器的伺服電動機的外殼應作認真檢查，尤其是后端。

2.機床性能及NC功能試驗

現以一臺立式加工中心為例說明一些主要的項目。

1）主軸系統性能

2）進給系統性能

3）自動換刀系統

4）機床噪聲 機床空運轉時的總噪聲不得超過標準（80dB）。

5）電氣裝置

6）數字控制裝置

7）安全裝置

8）潤滑裝置

9）氣、液裝置

10）附屬裝置

11）數控機能

12）連續無載荷運轉機床長時間連續運行（如8h、16h和24h等），是綜合檢查整臺機床自動實現各種功能可靠性的辦法。

3.機床幾何精度檢查

數控機床的幾何精度是綜合反映該設備的關鍵機械零部件和組裝后的幾何形狀誤差。以下列出一臺普通立式加工中心的幾何精度檢測內容：

1）工作臺面的平面度

2）各坐標方向移動的相互垂直度

3）X坐標方向移動時工作臺面的平行度

4）Y坐標方向移動時工作臺面的平行度

5）X坐標方向移動時工作臺面T形槽側面的平行度

6）主軸的軸向竄動

7）主軸孔的徑向跳動

8）主軸箱沿Z坐標方向移動時主軸軸心線的平行度

9）主軸回轉軸心線對工作臺面的垂直度

10）主軸箱在Z坐標方向移動的直線度

4.機床定位精度檢查

它是表明所測量的機床各運動部件在數控裝置控制下運動所能達到的精度。定位精度主要檢查內容有：

1）直線運動定位精度（包括X、Y、Z、U、V、W軸）

2）直線運動重復定位精度

3）直線運動軸機械原點的返回精度

4）直線運動失動量的測定

5）回轉運動定位精度（轉臺A、B、C軸）

6）回轉運動的重復定位精度

7）回轉軸原點的返回精度

8）回軸運動失動量測定

5.機床切削精度檢查

機床切削精度檢查實質是對機床的幾何精度和定位精度在切削和加工條件下的一項綜合考核。國內多以單項加工為主。對于加工中心，主要單項精度有：

1）鏜孔精度

2）端面銑刀銑削平面的精度（X－Y平面）

3）鏜孔的孔距精度和孔徑分散度

4）直線銑削精度

5）斜線銑削精度

6）圓弧銑削精度

7）箱體掉頭鏜孔同心度（對臥式機床）

8）水平轉臺回轉90°銑四方加工精度（對臥式機床）