数控机床的安装与调试

数控机床的安装与调试

1、数控机床的选用原则

（1）实用性

（2）经济性

（3）可操作性

（4）稳定可靠性

2、数控机床选用的基本要点

（1）确定典型加工对象

（2）数控机床类型的确定

（3）机床主参数的选择

（4）机床的精度选择

（5）机床刚度的确定

（6）机床可靠性的确定

（7）关于机床的噪声和造型

（8）关于功能预留

3、数控机床从订购至交付使用的过程

工艺论证、选型——机床订购合同（商务、技术）——机床预验收——运抵工厂、安装调试——最终验收——交付使用

4、（数控）机床数控系统改造注意事项

（1）机床数控化改造功能的确定

（2）机床数控化改造与更新的性价比分析

（3）数控系统改造通常指数控装置，一般不含伺服装置和电机。

（4）数控系统、伺服装置、伺服电机、PLC等尽可能选用同一厂家的产品，易于维修与备件准备。

（5）同性能的数控系统，国外产品比国内产品价格高，西门子比FANUC贵，国内推荐使用北京凯恩帝数控、广州数控、武汉华中数控等系统，可用于车、铣床的改造。

（6）主轴控制选择交流伺服或变频器

（7）尽量不使用工控机改造机床，因软件是改造方人工有针对性编制的，易受制于人。（8）某些机床可改造为仅PLC控制无NC，可大大降低费用，仅有PLC编辑软件、PLC 通讯软件（PLC与计算机之间）、PLC人机界面软件如西门子WinCC软件。

（9）机械一定要大修，恢复机床几何精度，检修液压、气动、冷却液、润滑、排屑等装置。（10）通常，改造时将全闭环控制改为半闭环控制，理由：省钱，德国海德汉光栅尺每一延米约1万元；半闭环控制便于机床调试，全闭环控制时若机械调整不良，易产生振荡。

（11）机床主要零部件更换时要注明生产厂家、规格型号、数量等如滚珠丝杠螺母副、光栅尺、直线滚动导轨等。

（12）通常需重做电气柜，电气柜需考虑加装排风装置或电气柜空调。电气柜内电缆线、接触器、继电器、断路器等需更换，不能用洗衣粉清洗后再次使用，更换时需注明生产厂家、规格型号、数量等，如西门子、德力西系列产品。然后检查行程开关、接近开关等是否需要更换。

5、机床就位与组装

按照工艺流程（工艺布局图），选择好机床安装位置，然后按照机床厂家提供的机床基础图和外形图进行车间现场实际放线工作。检查机床与周边设备、走道、设施（消防栓、低压控制柜、暖气装置、各种管道、立柱加强筋）等有无干涉，并注意天车行程极限，若有干涉需移位后再重新放线，直至无干涉为止。

机床基础可按照机床厂家提供的基础图来做，基础深度要考虑土质情况。浇注基础时，需用振捣器将混凝土振实，中间多浇注一些，防止中部下沉过多，并需将基础表面找平抹平，否则无法调整机床。车间一般先做基础、预埋各种管道，后做地面。车间地面在三合土的基础上铺200mm厚钢筋混凝土（混凝土加钢筋头）地面。

普通车床CA6140化学螺栓安装工艺：原安装工艺为先在地面挖地脚螺栓孔，再装地脚螺栓，然后浇灌混凝土，需时过长。现采用化学螺栓（螺杆+双组份胶）也称为化学锚安装。如M16螺杆，用铣孔机（水钻）铣孔φ18，深180mm，铣孔后需清理干净孔的内壁，然后用胶枪顶住孔底注入双组份胶，孔深的1/2~2/3，再插入M16螺杆后要有一小部分胶溢出，经1小时固化后即可精调机床，投入生产使用。

设备搬迁时先机床断电，在低压控制柜内将该机床空气开关断开，再将机床控制开关的上口电源引入线缆拆除并整体抽出，然后将机床地脚螺栓紧固螺母全部拆除，去除机床四周水泥围边，用撬棍撬动机床后才能吊运机床。

机床电源接线要求：

（1）根据机床电源容量（功率KW）选配线缆截面积，铁管管径，铁管弯头。

（2）铁管不允许有裂纹，预先埋入地下200mm，管内预留细钢丝，以便于穿线缆。

（3）铁管上焊接两个螺栓，用于铁管接地线，铁管管口加装橡胶护口以免碰伤线缆。（4）5根线缆中任何1根不允许中间有接头，按要求进行连接。

（5）从机床电气柜外侧进线需加装蛇皮软管和护线管头。

（6）如机床电气柜与主机分离需二次线缆，也要预埋铁管。

6、使用激光干涉仪测量数控机床定位精度

（1）光的干涉原理：同光源（相同频率），二束光，相位差，同方向振动。

（2）狭缝试验：

（3）英国雷尼绍公司ML10激光干涉仪硬件组成：ML10激光干涉仪、EC10补偿装置、各种光学镜头、三角支架、笔记本电脑（装有专用软件）等。

（4）ML10激光干涉仪工作过程：EC10上接有两个传感器。一个长圆柱的为空气传感器，测量空气压力、温度、相对湿度；另一个扁圆柱的为材料温度传感器，测量被测物体温度。二者均有磁性，吸附在被测量物体上。笔记本电脑的PCMCIA接口通过一转换器与ML10、EC10连接信号缆。ML10发出一束激光束通过分光镜射出两束光，一束光射到移动物体上安装的反光镜上再返回至ML10上；另一束光在分光镜上加装一反光镜将其光束返回至ML10上。两束光进行干涉，电脑软件通过计算干涉点，算出移动距离。

7、直流伺服电机与交流伺服电机结构上有什么特点？拆装有哪些注意事项？修理时有哪些注意事项？它们检测装置有哪些不同？

交、直流伺服电机结构特点：

（1）直流伺服电机是定子为永磁，交流伺服电机转子为永磁。

（2）直流伺服电机绕组与位置无关，交流伺服电机与位置有关。

拆装时注意事项：

（1）保持磁场，当经过一段时间暴露电机的永磁会消逝，表现力矩不够，有过流报警。对

于交流伺服电机，需做一圆筒将转子套住，防跑磁。

（2）因磁力较大，拆装时注意别夹手指。

（3）拆装时不能戴机械手表，易励磁，表走慢，带磁后需去磁处理。

（4）拆卸后需检查电机内密封件密封效果，如不行，则必须更换。

修理时注意事项:

（1）直流伺服电机磁极断裂，用酒精擦净，用胶粘和前要准确对好位置，否则粘上会扫膛，电机烧毁、报废。

（2）交流伺服电机要记录下定子各绕组的空间位置。

（3）交流伺服电机光电编码器安装与定子绕组位置有关，不可装错，要打不可抹掉的标记。（4）不要将电机内热敏电阻误拆除，其外形似缆线。

检测位置不同：

交流伺服电机比直流伺服电机多一个磁极位置的检测。

8、三种刀具夹头比较

弹簧夹头液压夹头热膨胀夹头径跳≤10μm≈3-5μm≈2-3μm

刚性良好中等优秀

动平衡良好良优秀

操作方便一般，与人有关较好好

成本正常较贵刀杆简单，初期投入大综合适用高速加工低速段精度较高，适用于孔加工时用高速切削

9、机床导轨贴塑工艺：在机床导轨面上粘接聚四氟乙烯导轨软带。以CA6140普通卧式车床大拖板与床身导轨大修恢复尺寸链为例，机床大修时磨削床身导轨，精刨大拖板导轨后需恢复溜板箱三杠（开关杠、光杠、丝杠）中心尺寸链。原方法在大拖板上垫铜板，现采用导轨胶（A、B两种需按比例混合使用）粘接聚四氟乙烯导轨软带（0.5~6mm厚），粘接前需用丙酮擦拭粘接表面，目的为了除油、去污。需48小时压重物固化，最后可配刮导轨软带接触面。

10、德国海德汉光栅尺产品系列说明：

（1）LB为大测量范围增量式钢带系列；

LS、LC（绝对式）、LF（高重复性）为玻璃系列。

（2）型号后带字母“C”的光栅尺或编码器为带距离编码参考点（例如LS487C）；

型号后带字母“F”的表示它用于连接FANUC控制系统的接口；

编码器型号后带字母“M”的表示用于连接Mitsubishi高速接口。

（3）绝对位置值EnDat（Encoder Data）信号接口是一种用于编码器的串行双向数字接口。（4）LC100、400系列用于绝对位置测量；

LS100、400系列用于增量直线测量；

LF481、183系列用于高重复性的增量直线测量；

LB382系列用于大测量长度的增量直线测量。

11、擦拭光栅尺步骤：

（1）准备工作：无水酒精：乙醚=2：1混合，高级镜头纸，新尖嘴钳子，一次性筷子，玻璃胶，胶枪。

（2）工作环境温差别太大，湿度要小，无尘。

（3）拆卸光栅尺前要做好标记（读数头与定尺间隙约为1.5~1.7mm）。

（4）先拆光栅尺的两端端盖，不要将读数头从尺上拆下。