数控机床的安装与调试.

机床性能及数控功能检验
润 滑 装 置
机床性能及数控功能检验
二、数控功能 1、运动指令功能 2、准备指令功能 3、操作功能 4、CRT显示功能 三、连续空载运行 让数控机床长时间连续运行，是综合检验整台 数控机床各种自动运行功能可靠性最好的方法
数控系统的验收
完整的数控系统应包括： 各功能模块、CRT、系统操作面板、 机床操作面板、电气控制柜(强电柜)、 主轴驱动装置和主轴电动机、进给驱 动装置和进给伺服电动机、位置检测 装置及各种连接电缆等
数控系统的验收
CFTN为“1”表示正在执行M、S、T功能; CMTN为 "1"表示正在执行自动运行指令; CDWL为 "1"表示正在执行暂停; CINP为 "1"表示正在进行到位检测; COVZ"l"表示倍率为0%; CITL为"1"表示互锁信号接通; CSCT为 "1"表示等待主轴速度到达信号接通
四、机床试运行
1.目的 在一定的负载下经过长时间的自动运行，全面检查 机床功能和工作可靠性。 2.方法 编制考机程序，使机床每天运行8小时，连续运行 2-3天，或连续24小时运行1-2天，期间除操作失误引 起的故障外，不允许机床有其它故障出现。
数控机床精度检验
数控机床精度包括几何精度和切削精度。 几何精度检验 几何精度检验，又称静态精度检验，是综合反映机床关键 零部件经组装后的综合几何形状误差。 数控机床的几何精度的检验工具和检验方法类似于普通机床， 但检测要求更高。
框式水平仪
精密方箱
平尺
直角尺
平行光管
(一)卧式加工中心几何精度检验 1)X、Y、Z坐标轴的相互垂直度。 2)工作台面的平行度。 3)X、Z轴移动时工作台面的平行度。 4)主轴回转轴线对工作台面的平行度小 5)主轴在Z轴方向移动的直线度。 6)X轴移动时工作台边界与定位基准面的平行度。 7)主轴轴向及孔径跳动。 8)回转工作台精度。
(二）卧式数控车床几何精度检验
定位精度的检验
数控机床的定位精度是测量机床各坐标轴在数控系统控制下 所能达到的位置精度。 1、直线运动定位精度 这项检测一般在空载条件下进行，对所测的每个坐标轴在全 行程内，视机床规格，分每20mm、50mm或l00mm间距 正向和反向快速移动定位，在每个位置上测出实际移动距 离和理论移动距离之差。
二、开箱验收 供需双方按照随机装箱单和合同对箱内物品逐一进行核 对检查，并做记录，包括： 1.包装箱是否完好，机床外观有无明显损坏，是 否锈蚀、脱漆 2.技术资料是否齐全 3.附件品种、规格、数量 4.备件品种、规格、数量 5.工具品种、规格、数量 6.安装附件，如调整垫铁、地脚螺栓等的品种、 规格、数量 7.其它物品
数控机床的安装与调试
一、安装准备
1、安装位置准备 1）设备之间，设备和墙壁之间的距离足够 2）远离震源，必要时设置防震沟 3）避免阳光照射和热辐射的影响 4）避免潮湿 5）环境洁净
2.安装地基准备 1）机床的重心和重心位置 2）与机床连接的电缆、管道的位置及尺寸 3）预留地脚螺栓、预埋件的位置 4）安装、调试和维修时所需的空间 5）中小型机床可按照《工业建筑地面设计规范》执 行 6）重型、精密机床应安装在单独基础上，精密机床 还应加防震措施
数控机床的调试
80％以上的机床在安装时必须在现场调试后才能符合 其技术指标。80％已投入生产使用的机床在使用一段时间 后，处在非正常超性能工作状态，甚至超出其潜在承受能 力。 因此，在新机床验收时进行检测，使机床一开始安装就 能保证达到其技术指标及预期的质量和效率。 新机床在使用半年后需再次进行检测，之后可每年检定 一次，定期检测机床误差并及时校正螺距、反向间隙等。
(一)加工中心切削精度 1、镗孔精度 试件上的孔先粗镗一次，然后按单边余量小于0.2mm进 行一次精镗，检测孔全长上各截面的圆度、圆柱度和 表面粗糙度。
主要用来考核机 床主轴的运动精 度及低速走刀时 的平稳性。
3、镗孔的孔距精度和孔径分散度 孔距精度反映了机床的定位精度及失动量在工件上的 影响。 孔径分散度直接受到精镗刀头材质的影响，为此，精镗 刀头必须保证在加工100个孔以后的磨损量小于 0.0lmm，用这样的刀头加工，其切削数据才能真实反 映出机床的加工精度。
机床性能ຫໍສະໝຸດ Baidu数控功能检验
一、机床性能 （一）主轴性能
1、手动操作 2、手动数据输入方式(MDI) 3、主轴准停 (二)进给性能 1、手动操作 2、用手动数据输入方式(MDI)
机床性能及数控功能检验
机床性能及数控功能检验
机 床 操 作 面 板
机床性能及数控功能检验
MDI
机床性能及数控功能检验
3、软硬限位 4、回原点 (三)自动换刀(ATC)性能 1、手动和自动操作 2、刀具交换时间 (四)机床噪声 (五)润滑装置 (六) 气、液装置 (七)附属装置
6．圆弧铣削精度 用立铣刀侧刃精铣外圆表面，要求铣刀从外圆切向进刀， 切向出刀，铣圆过程连续不中断。
结果分析:
原因:一般都是由一坐标方向或两坐标方向的反向失动量 引起的。 两半圆错位
斜椭圆
两坐标的实际系统增益不一致造成的。
锯齿形条纹
某一轴进给速度不均匀造成的。
7、过载重切削 在切削负荷大于主轴功率120％～150％的情况下，机 床应不变形，主轴运转正常。 只有定位精度和重复定位精度的实际误差大大小于允差， 才能保证切削精度合格。
2、直线运动重复定位精度 重复定位精度是反映轴运动稳定性的一个基本指标。 直线运动重复定位精度的测量可选择行程的中间和两端 任意三个点作为目标位置，从正向和反向进行五次定 位，测量出实际位置与目标位置之差。
在任意300mm测量长度上 普通级：0.02
定位精度
精密级：0.01 普通级：0.016 重复定位精度 精密级：0.01
3、直线运动的原点复归精度 数控机床每个坐标轴都要有精确的定位起点，此点即为 坐标轴的原点或参考点。每次关机之后，重新开机的 原点位置精度要求一致。 对每个直线运动轴，从七个不同位置进行原点复归，测 量出其停止位置的数值，以测定值与理论值的最大差 值为原点复归精度。
4、直线运动失动量 坐标轴直线运动的失动量，又称直线运动反向差，是该 轴进给传动链上的驱动元件反向死区，以及各机械传 动副的反向间隙和弹性变形等误差的综合反映，测量 方法与直线运动重复定位精度的测量方法相似。 失动量是由于进给传动链刚性不足，滚珠丝杠预紧力不 够，导轨副过紧或松动等原因造成的。
美国NAS(国家宇航标准)979在20年前就制订了“圆形 －菱形－方形”试件标准(现在是中国机床工具工业协会 CMTBA的标志)。
(二)数控卧式车床的车削精度 对于数控卧式车床，单项加工精度有：外圆车削、端 面车削和螺纹切削。 试件材料为45钢，切削速度100～150m／min，背吃刀 量0.1~0.15mm，进给量小于或等于0.1mm／r，刀片 材料YW3涂层刀 1、外圆车削
数控系统都有失动量补偿的功能(一般称反向间隙补偿)， 最大能补偿0．20~0．30mm的失动量，但这种补偿要 在全行程区域内失动量均匀的情况下，才能取得较好 效果。 就一台数控机床的各个坐标轴而言，软件补偿值越大， 表明该坐标轴上影响定位误差的随机因素越多，则该 机床的综合定位精度不会 太高。
5、回转工作台的定位精度 以工作台某一角度为基准，然后向同一方向快速转动 工作台，每隔30o锁紧定位，选用标准转台、角度多面 体、圆光栅及平行光管等测量工具进行测量，正向转 动和反向转动各测量一周。
试件长度取床身上最大车削直径的1／2，或最大车削长 度的1／3，最长为500mm，直径大于或等于长度的1 ／4。 精车后圆度小于0.007mm， 直径的一致性在200mm测量长度上小于0.03mm(机床加 工直径小于或等于800mm时)。
2、端面车削 试件外圆直径最小为最大加工直径的1／2。精车后检验 其平面度，300mm直径上为 0.02mm，只允许凹。
2．镗孔的同轴度 利用转台180o分度，在对边各镗一个孔，检验两孔的 同轴度，这项指标主要用来考核转台的分度精度及主 轴对加工平面的垂直度。
4、直线铣削精度 使X轴和Y轴分别进给，用立铣刀侧刃精铣工件周边。该 精度主要考核机床X向和Y向导轨运动几何精度。
5、斜线铣削精度 用G01控制X和Y轴联动，用立铣刀侧刃精铣工件周边。 该项精度主要考核机床的X、Y轴直线插补的运动品质。
3、螺纹切削
螺纹长度要大于或等于2倍工件直径，但不得小于75mm，一 般取80mm。螺纹直径接近Z轴丝杠的直径，螺距不超过Z轴 丝杠螺距之半，可以使用顶尖。精车60o螺纹后，在任意 60mm测量长度上螺距累积误差的允差为0.02mm
4、综合试件切削 综合车削试件如图所示。材料为45钢，有轴类和盘类 零件，加工对象为阶台、圆锥、凸球、凹球、倒角及 割槽等内容，检验项目有圆度、直径尺寸精度及长度 尺寸精度等。
几何精度检测测试条件： 1、地基完全稳定、地脚螺栓处于压紧状态下进行。 2、机床各坐标轴往复运动多次，主轴按中等的转速运转 十多分钟后进行。在预热状态下进行。 常用的检测工具有精密水平仪、精密方箱、直角尺、平 尺、平行光管、千分表、测微仪及高精度主轴心棒等。 检测工具的精度必须比所测的几何精度高一个等级。
数控系统的验收
三、切削精度检验 数控机床切削精度检验，又称动态精度检验，是在切 削加工条件下，对机床几何精度和定位精度的一项综 合考核。 切削精度检验可分单项加工精度检验和加工一个标准的 综合性试件精度检验两种。
切削精度检验
数控机床切削精度检验，又称动态精度检验，是在切削加工 条件下，对机床几何精度和定位精度的一项综合考核。 切削精度检验可分单项加工精度检验和加工一个标准的综合 性试件精度检验两种
一、调试前准备
1.调整机床床身水平位置 中小型机床整体安装，可一次调整机床水平；大型机 床需要在部件组装后粗调机床水平和几何精度，然后 在地基固化后进一步精调机床水平和几何精度。 2.调整重新组装的主要运动部件与主机的相对位置 3.按照要求加装润滑油、液压油、切削液，接通气源调 整
二、机床通电试车 各部件分别通电试验后，再全面供电，观察机床各部分 是否正常 三、机床精度和功能的调试 1.机床几何精度调试 2.自动换刀装置动作检查 3.自动交换工作台动作检查 4. 数控系统参数、操作功能、安全措施、常用指令的执 行情况 5.机床辅助功能及附件工作检查
5、回转工作台的定位精度 以工作台某一角度为基准，然后向同一方向快速转动 工作台，每隔30º 锁紧定位，选用标准转台、角度多面 体、圆光栅及平行光管等测量工具进行测量，正向转 动和反向转动各测量一周。 各定位位置的实际转角与理论值(指令值)之差的最大值即 为分度误差；
6、回转工作台的重复分度精度 测量方法是在回转工作台的一周内任选三个位置正、 反转重复定位三次，实测值与理论值之差的最大值为 重复分度精度。 对数控回转工作台，以每30o取一个测量点作为目标位置 正、反转进行五次快速定位。 7、数控回转工作台的失动量 8、回转工作台的原点复归精度
三、机床吊装与就位 1.机床吊装 应使用制造商提供的专用起吊工具，不允许采用 其它方法。如不需要专用工具，应采用钢丝绳按照说 明书的规定部位吊装。 2.机床就位 首先确定床身的位置，对应机床床身安装孔位置， 通过调整垫铁及地脚螺栓将机床安装在准备好的地基 上
四、机床组装与连接 1.拆除各部件在运输中使用的紧固零 件。 2.清除各安装面、导轨和工作台等上 的防锈油。 3.各部件组装、数控系统的连接。 4.连接电缆、油管和气管。 5.对于大型的数控机床一般需要进行 上述第3项内容，中小型机床一般是 整机安装。
数控系统的验收
机 床
数控系统的验收
一、数控系统外观检查 二、控制柜内元器件的 紧固检查 三、输入电源电压、相 序的确认
数控系统的验收
四、检查直流电压输出 用万用表测量稳 压装置的输出电压和 输出端对地电阻值， 以确认输出的+24V电 压是否在允许范围内 及对地短路 五、确认数控系统与机 床侧的接口