数控机床机械组件的装配与调试

三、开机调试
数控机床操作项目 项目一 项目二 项目三 项目四 项目五 项目六 十字工作台的初步拆装6 十字工作台的拆装及装配工艺6 十字工作台的拆装调试综合6 十字工作台安装说明书 数控机床的安装调试 电机与联轴器的装配
装配内容及注意事项 1.清洗 为了保证产品的装配质量和延长产品的使用寿命，特别 是对于像轴承，密封件，精密偶件以及有特殊清洗要求的零 件，装配前要进行清洗。其目的是去除零件表面的油污及机 械杂质。清洗的方法有浸洗、擦洗、喷洗和超声波清洗等。 清洗液主要有煤油、汽油等石油溶剂、碱液和各种化学清洗 液。零部件适用的各种清洗方法，必须配用相适应的清洗液， 才能充分发挥效用。
装配工艺规程的设计步骤
进行产品分析
1）分析产品图样，掌握装配的技术要求和验收标准。
2）对产品的结构进行尺寸分析和工艺分析。在此基础上， 结合产品的结构特点和生产批量，确定保证达到装配精 度的装配方法。
3）研究产品分解成“装配单元”的方案，以便组织平行、 流水作业。
确定装配的组织形式
装配的组织形式分固定式和移动式两种。移动式又分间 歇移动、连续移动和变节奏移动三种方式。单件小批生 产，或尺寸大、质量大的产品多采用固定装配的组织形 式，其余用移动装配的组织形式。
2.联接 装配工作的完成要依靠大量的联接，联接方式一般有 以下两种：(1)可拆卸联接 可拆卸联接是指相互联接的零件 拆卸时不受任何损坏，而且拆卸后还能重新装在一起，如螺 纹联接、键联接和销钉联接等，其中以螺纹联接的应用最为 广泛。(2)不可拆卸联接 不可拆卸联接是指相互联接的零件 在使用过程中不拆卸，若拆卸将损坏某些零件，如焊接、铆 接及过盈联接等。过盈联接大多应用于轴、孔的配合，可使 用压入配合法、热胀配合法和冷缩配合法实现过盈联接。
修配装配法是在装配时修去指定零件上预留的修配量以达到装配精度的方 法，简称修配法。采用修配法时，尺寸链中各尺寸均按经济加工精度制造。 在装配时，累积在封闭环上的总误差必然超出其公差。为了达到规定的装 配精度，必须对尺寸链中指定的组成环零件进行修配，以补偿超差部分的 误差，这个组成环叫做修配环，也称补偿环。 单件或成批生产中那些精度 要求高、组成环数目又较多的部件适合于用修配法装配。 调整装配法是在装配时用改变产品中可调整零件的相对位置或选用合适的调整 件以达到装配精度的方法。 调整装配法与修配装配法的实质相同。但在改变补偿环尺寸的方法上，修 配法采用补充加工的方法去除补偿件上的金属层，而调整法则采用调整的 方法改变补偿件的实际尺寸和位置，以补偿由于各组成环公差扩大后所产 生的累积误差，从而保证装配精度要求。常见的调整法有以下三种：固定 调整法常用的调整件有轴套、垫片、垫圈等、可动调整法、误差抵消调整 法。
数控机床安装调试的目的是使数控机床达到出厂时的各项性能指标。 小型机床到位固定好地脚螺栓后，就可以连接机床总电源线，调整 机床水平。大中型数控机床，安装调试就比较复杂，因为大中型设备一 般先进行组装再调试。 一、机床就位与组装 1．机床基础及起吊运输 按照机床生产厂对机床基础的具体要求，做好机床安装基础，留出地脚 螺栓孔。机床安装位置应远离震动源，否则设置防震沟，避免阳光照射 和热辐射，放置在干燥的地方以避免潮湿和气流的影响。 机床的起吊和就位，合适的专用工具，如无专用起吊工具，应采用钢丝 绳按照说明书规定进行起吊和就位。
3．系统参数的设定 (1)有关轴和设定单位的参数，如设定数控机床的坐标轴数、坐标轴名及规定 运动的方向。 (2)各轴的限位参数。 (3)进给运动误差补偿参数，如直线运动反向间隙误差补偿参数、螺距误差 补偿参数等。 (4)有关伺服的参数，如设定检测元件的种类、回路增益及各种报警的参数。 (5)有关进给速度的参数，如回参考点速度、切削过程中的速度控制参数。 (6)有关机床坐标系、工件坐标系设定的参数。 (7)有关编程的参数。
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二数控系统的连接与调试 1．信号电缆的连接 数控系统信号电缆的连接包括数控装置与MDI/CRT单元、电气 柜、机床操作面板、进给伺服单元、主轴伺服单元、检测装 置反馈信号线的连接等，这些连接必须符合随机提供的连接 手册的规定。 数控机床地线的连接、通电前还应进行电气检查
2．电源线的连接 数控系统电源线的连接是指数控系统电源变压器输人电缆的连 接和伺服变压器绕组抽头的连接。 输人电源电压的确认 、输人电源频率的确认、电源电压波动范 围的确认 、输人电源相序的确认、内部直流电压波动范围的 确认 。
3.校正、调整与配作 为了保证部装和总装的精度，在批量不 大的情况下，常需进行校正、调整与配作工作。 4.平衡 为了防止运转平稳性要求较高的机器在使用中出现 振动，在其装配过程中需对有关旋转零部件(有时包括整机) 进行平衡作业。部件和整机的平衡均以旋转体零件的平衡为 基础。 在生产中常用静平衡法和动平衡法来消除由于质量分布不均匀 所造成的旋转体的不平衡。
.制订工艺规程的步骤大致如下： 1）分析产品图样，确定装配组织形式，划分装配单元，确 定装配方法； 2）拟定装配顺序，划分装配工序，编制装配工艺系统图和 装配工艺规程卡片； 3）选择和设计装配过程中所需要的工具、夹具和设备； 4）规定总装配和部件装配的技术条件，检查方法和检查工 具； 5）确定合理的运输方法和运输工具； 6）制定装配时间定额
3）零、部件间的相对运动精度是指有相对运动的零、部件 间在运动方向和运动位置上的精度。运动方向上的精度如车床 溜板移动在水平面内的直线度，溜板移动轨迹对主轴回转中心 的平行度等。运动位置上的精度如滚齿机滚刀主轴与工作台的 相对运动精度等。 4）零、部件间的接触精度影响接触刚度和配合质量的稳定 性。如锥体配合、齿轮啮合和导轨面之间均有接触精度要求。 。
项目五 数控机床的安装调试
2．组织有关技术人员阅读和消化有关机床安装方面的资料，然后进行机床 安装 机床组装前要把导轨和各滑动面、接触面上的防锈涂料清洗干净， 把机床各部件，如数控系统柜、电气柜、立柱、刀库、机械手等组装成 整机。组装时必须使用原来的定位销、定位块等定位元件，以保证下一 步精度调整的顺利进行。 机床放置在基础上，应在自由状态下找平，然后将地脚螺栓均匀地 锁紧。参照相关精度验收标准，使水平仪读数在精度验收标准允许的范 围内。机床安装时应避免使机床产生强迫变形，不应随便拆下机床的某 些部件，部件的拆卸可能导致机床内应力的重新分配，从而影响机床精 度。
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互换装配法是在装配过程中，零件互换后仍 能达到装配精度要求的装配方法。其实质就是通 过控制零件的加工误差来保证产品的装配精度。 根据互换程度的不同，互换法分为完全互换法和 大数互换法（又称概率互换法）。 选择装配法是将尺寸链中组成环的公差放大到经济可行的程度， 使零件可以比较经济地加工，然后选择合适的零件进行装配， 以保证装配精度要求的方法。这种方法可以分为直接选择装配 法、分组装配法和复合选配法等三种形式。
装配的组织形式确定以后，装配方式、工作点的布置、 工序的分散与集中以及每道工序的具体内容也根据装配 的组织形式而确定。固定式装配工序集中，移动式装配 工序分散。
拟定装配工艺过程
（1）确定装配工作的具体内容。根据产品的结构和装配精度的要求可以确定 各装配工序的具体内容。 （2）确定装配工艺方法及设备。必须选择合适的装配方法及所需的设备、工 具、夹具和量具等。当车间没有现成的设备、工具、夹具、量具时，还得提 出设计任务书。所用的工艺参数可参照经验数据或计算确定。 （3）确定装配顺序。各级装配单元装配时，先要确定一个基准件先进入装配， 然后安排其它零件、组件或部件进入装配的顺序。如车床装配时，床身是一 个基准件先进入总装，其他的装配单元再依次进入装配。 安排装配顺序的一般原则为：先下后上，先内后外，先难后易、先重大后轻小， 先精密后一般。 （4）确定工时定额及工人的技术等级。目前装配的工时定额大都根据实践经 验估计，工人的技术等级并不作严格规定。但必须安排有经验的技术熟练的 工人在关键的装配岗位上操作，以把好质量关。
5．验收试验 机械产品装配完成后，应根据有关技术标准的规 定，对产品进行较全面的验收和试验工作，合格后才能出厂。 各类产品检验和试验工作的内容、项目是不相同的，其验收 试验工作的方法也不相同。此外，装配工作的基本内容还包 括涂装、包装等工作。
.在制订机器装配工艺规程时，一般应着重考虑以下原则： 1）保证产品装配质量，并力求提高装配质量，以延长产 品的使用寿命； 2）合理安排装配工序，尽量减少钳工装配工作量； 3）提高装配工作效率，缩短装配周期； 4）尽可能减少车间的作业面积，力争单位面积上具有最 大生产率。
3．电缆、油管和气管的连接 按机床说明书中的电气连接图和气压、液压管路图，将有关电缆和 管道按标记一一对应接好。连接时特别要注意清洁工作以及可靠的接触 和密封，接头一定要拧紧，否则试车时会漏水、漏油，会给试机带来麻 烦。油管、气管连接时要特别注意防止异物从接口中进人管路，造成整 个气压、液压系统故障。电缆和管路连接完毕后，要做好各管线的就位 固定，安装好防护罩壳，保证整齐的外观。 仔细检查机床各部位是否按要求加了油，冷却箱中是否加足冷却液， 机床液压站、自动润滑装置中的油位是否到达油位指示器规定的位置。
编写装配工艺文件
装配工艺规程中的装配工艺过程卡片和装配工序卡片的 编写方法与机械加工的工艺过程卡和工序卡基本相同。 在单件小批生产中，一般只编写工艺过程卡，对关键工 序才编写工序卡。在生产批量较大时，除编写工艺过程 卡外还需编写详细的工序卡及工艺守则。
装配精度和装配尺寸链 装配精度 装配精度包括：零、部件间的尺寸精度，位置精度，相对运 动精度和接触精度等。 1）零、部件间的尺寸精度包括配合精度和距离精度。例如， 轴和孔的配合间隙或配合过盈的变化范围，它影响配合性质和 配合质量。 2）零、部件间的位置精度包括平行度、垂直度、同轴度和 各种跳动等。
对于直径较大且长度较小的零件(如飞轮和带轮等)一般采用静 平衡法消除静力不平衡。而对于长度较大的零件(如电动机转 子和机床主轴等)，为消除质量分布不匀所引起的力偶不平衡 和可能共存的静力不平衡，则需采用动平衡法。对旋转体内 的不平衡可以采用以下方法进行校正：(1)用补焊、铆接、胶 接或螺纹联接等方法加配质量； (2)用钻、铣、磨或锉等方 法去除质量；(3)在预制的平衡槽内改变平衡块的位置和数量 (如砂轮静平衡即常用此方法)。
4．确认数控系统与机床间的接口 现代的数控系统一般都具有自诊断功能，在CRT画面上可以显 示出数控系统与机床接口以及数控系统内部的状态，可反映 出NC到PLC,PLC到MT以及MT到PLC,PLC到NC的各种信号状 态。用户可根据机床生产厂提供的梯形图说明书、信号地址 表，通过自诊断画面确认数控系统与机床之间的接口信号状 态是否正确。
选择装配方法的一般原则： ① 首先应优先选择完全互换法，因为这种方法的装配工作简 单、可靠、经济、生产率高以及零、部件具有互换性，能满足 产品（或部件）成批大量生产的要求。 ② 当装配精度要求较高时，采用完全互换法装配，将会使零 件的加工比较困难或很不经济，这时应该采用其它装配方法。 ③ 在成批大量生产时，环数少的尺寸链可采用分组装配法； 环数多的尺寸链采用大数互换装配法或调整法。 ④ 单件成批生产时可采用修配装配法。 ⑤ 若装配精度要求很高，不宜选择其它装配方法时，可采用 修配装配法
一般来说，机器和部件的装配精度与其相关的若干个零部 件的加工精度有关。如果零件的加工精度低于规定的精度要求， 即使采用合理的装配方案，也可能无法使产品满足装配精度要 求，所以应当合理地规定和控制这些相关零件的加工精度。 当遇到有些要求较高的装配精度，靠很高的相关零件的加 工精度来保证比较困难。通常的做法是按经济精度来加工相关 零、部件，而在装配时则采取一定的工艺措施（如选择、修配 或调整等措施）来保证装配精度。