数控加工工艺设备数控机床的安装调试及验收.docx

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数控加工工艺设备数控机床的安装调试及验收

SHUKONGJIAGONGGONGYIYUSHEBEI

第九章数控机床的安装、调试、验收及维护

本章应知

本章应会

1.数控机床的安装、调试、

验收的基本知识

2.数控机床的维护方法

1.数控机床的日常维护

2.数控机床的验收

第一节数控机床的安装

第章九数控机床的安装、调试、验收及维护

一、数控机床安装的环境要求

数控机床安装的环境要求一般是指地基、环境温度、湿度、电网、地

线和防止干扰等。

精密数控机床和重型数控机床需要稳定的机床基础，安装之前做好机

床地基，并且需要经过一段时间的保养使之稳定。

普通的数控机床对地基没有特殊要求，精密数控机床有恒温要求。

机床的安装位置应保持空气流通和干燥，机床要避免阳光直接照射，

要远离振动源和电磁干扰源。

数控机床对电源供电的要求是较高的，必须要接地线，地线一般

采用一点接地方式，地线电缆的截面积一般为5.5～14mm?

。

二、数控机床安装的基本原则

选择良好的工作环境（避开阳光直射、电弧光与热源辐射、强电及强

磁干扰，工作场地要清洁、防震、空气干燥、温差较小等），确定机床

各部分的安装位置，校正机床水平位置，固牢机床并有利于机床的安全

使用，最终符合数控设备安装技术的各项规定。

第一节数控机床的安装

第章九数控机床的安装、调试、验收及维护

三、数控机床安装的方法

1．中型（含小型）数控设备的安装方法

①按机床说明书所附机床基础图规定的地脚位置做好预留孔及电

缆和管路槽，稳妥地吊装机床就位（铺以楔铁、垫板），将地脚

螺栓穿过床脚孔放入地面墓础预留孔中。

②对于自带防震可调垫铁（地脚）的数控设备，只需按机床的排列

位置稳妥吊装到位，校正水平，连接好全部管、线后，即可转

入试车阶段。

2．大型数控设备的安装方法

大型数控设备，因其装箱运输都必须是在设备经过解体后才

能进行的，故机床的安装（含组装）难度较大，技术要求也高。

这类机床的安装方法将通过下面相关的安装步骤进行说明。

第一节数控机床的安装

第章九数控机床的安装、调试、验收及维护

四、数控机床的安装步骤

应及时开箱进行检查，按照各箱的装箱单逐一清点技术资料、

零部件、备（附）件和工具等是否齐全、无损，校对实物、装箱单

及订货合同三者是否相符，如发现有损环、差错与不相符等问题，

应及时与供应厂商联系解决，尤其应注意取证并不要超过索赔期

限。

1.机床的初就位及组装

1）按照机床生产厂对本机床基础的具体要求（或动力机器基础

设计规范），提前做好机床安装基础和相关准备工作。

2）组织有关技术人员仔细阅读和分析有关机床安装方面的资

料，确定安装方案及实施步骤，然后将机床各箱部件置于地基上

就位，检查无误后转入组装环节。

第一节数控机床的安装

第章九数控机床的安装、调试、验收及维护

3）组装过程一般分为以下几个步骤：

①清理部件表面。

②将数控柜、电气柜、立柱、刀库和刀具交换装置等部件按预定方

案组装成整机。

③机床各部件组装完成后，应按照有关技术、安全、环保等规范的

要求，准确可靠地连接好电缆，密封好水、电、气、油各管线，特

别要注意防止任何污染异物进入管路，否则后果不堪设想。

④整理组装现场，将连接好的各管、线就位固定，安装好防护罩壳，

清扫整机，以达到良好的组装效果。

2．数控系统的连接

（1）外部电缆的连接连接前应仔细检查各连接件是否完好或

有无污垢，电缆线有无破损，然后连接。

连接后，应认真检查

所有接插件是否插入到位，接插件上的紧固螺钉是否拧紧，避免

因接插件接触不良而引起的故障（含软故障）。

接插件连接后，还应进行可靠的接地连接。

第一节数控机床的安装

第章九数控机床的安装、调试、验收及维护

（2）电源线的连接

是指数控柜电源变压器输入电缆的连接和伺

服变压器绕组抽头点的连接。

进口的数控系统或数控设备，应特

别注意到各国不同的供电制式

3．机床连接电源的检查与确认

（1）交流电压和频率的检查与确认

（2）交流电源电压波动的检查与确认

（3）三相交流电源相序的检查与确认

我国供电制式是交流380V、

三相，交流220V、单相，频率均为50Hz。

数控系统通常规定其允许电

源电压在额定值的-15％～+10％之间波动。

在通电前，一定要认真检查输入电源的相序。

第一节数控机床的安装

第章九数控机床的安装、调试、验收及维护

（4）直流电源输出端是否短路的检查与确认

（5）直流电源输出电压的检查与确认

（6）熔断器的检查与确认

在通电前应使用万用表测量各输出端对地的阻值，发现短路

必须查清原因并与以排除。

将直流电源接通后，即可

从各电路板的检测端子上检查各直流电压值是否符合下述规定：

±15V电压允许波动±5％左右；±24V电压允许波动±10％左

右；对+5V电压，因其是提供给逻辑电路用的，故允许波动应

小于±5％。

检查熔断器的工作不可忽视，也不允

许用细铜丝等做熔断器的替代品，以免酿成大错。

第二节数控机床的调试

第章九数控机床的安装、调试、验收及维护

一、数控车床的调试

1.通电前的外观检查

（1）CNC电箱检查插座插好，有锁定装置的一定要锁紧。

检

查短路端子的设置情况。

（2）车床电气检查

（3）接线质量检查

（4）操作面板上按钮及开关检查

（5）电磁阀检查

插座等有无松动，有锁定装置的接插件一

定要锁紧。

检查转接盒上的插座接线有无松动。

每个端子都要用工具紧固一次。

所有电磁阀都要用手推动数次

检查所有限位开关动作的灵活性及固定性（6）限位开关检查

（7）电源相序检查

（8）地线检查

确认输入电源相序与机床上各处电源相序一致。

第二节数控机床的调试

第章九数控机床的安装、调试、验收及维护

2.车床总电压的接通

1）接通车床总电源，检查CNC电箱、主轴电机冷却风扇、车床

电器箱冷却风扇的转向是否正确，润滑、液压等处的油压标志指

示以及机床照明灯是否正常，各熔断器有无损坏，如有异常应立

即停电检修，无异常可以继续进行。

2）测量强电各部分的电压特别是供CNC及伺服单元用的电源变

压器的初、次级电压，并做好记录。

3）观察有无漏油，特别是供转塔转位、夹紧、主轴换挡和卡盘

卡紧等处的液压缸和电磁阀，如有漏油应立即停电修理或更换。

3.CNC电箱通电

1）按CNC电源通电按钮，接通CNC电源，观察CRT显示，直到

出现正常画面为止。

如果出现ALARM显示，应该查出故障并排

除，此时应重新送电检查。

2）打开CNC电源，根据有关资料上给出的测试端子的位置测量

各级电压，有偏差的应调整到给定值，并做好记录。

第二节数控机床的调试

第章九数控机床的安装、调试、验收及维护

3）将状态开关置于适当的位置，如日本FANUC系统应放置在

MDI状态，选择到参数页面，逐条逐位地核对参数，这些参数应

与随机所带参数表符合，如发现有不一致的参数，应搞清各个参

数的意义后再决定是否修改。

4）将状态选择开关放置在JOG位置，将点动速度放在最低挡，

分别进行各坐标正、反方向的点动操作，同时用手按与点动方向

相对应的超程保护开关，验证其保护作用的可靠性，然后再进行

慢速的超程试验，验证超程撞块安装的正确性。

5）将状态开关置于回零位置，完成回零操作。

6）将状态开关置于JOG位置或MDI位置，进行手动变挡试验。

7）逐渐变化快移超调开关和进给倍率开关，随意点动刀架，

观察速度变化的正确性。

8）进行手动导轨润滑试验，使导轨有良好的润滑。

第二节数控机床的调试

第章九数控机床的安装、调试、验收及维护

4.MDI试验

（1）测量主轴实际转速

（2）EDIT功能试验

（3）功能试验

（4）进行转塔或刀座的选刀试验

（5）自动状态试验

二、数控铣床的调试

1.自动润滑的调整

2.油压的调整

3.重点检查升降台防止垂直下滑装置是否作用

通过千分表观察工作台面是否下沉，变化在0.01～0.02mm是允许的。

第二节数控机床的调试

第章九数控机床的安装、调试、验收及维护

三、加工中心的调试

1.加润滑油

2.通电

3.灌浆

4.工具准备

准备好各种检测工具，如精密水平仪、标准方尺和平行方管等。

5.精调水平

6.安装部件

7.检查

检查数控系统和可编程序控制器PLC装置的设定参数是否符合

随机资料中的规定数据，然后试验各主要操作功能、安全措施和

常用指令的执行情况等。

8.试车

1）主轴箱上下移动前，检查配重块及主轴箱垫木。

2）试车前，请认真阅读并理解操作和编程手册。

第三节数控机床的验收

第章九数控机床的安装、调试、验收及维护

一、数控机床性能的检验

数控系统的功能外，包括主轴系统、进给系统、自动换刀系

统、电气装置、安全装置、气液系统、润滑系统、冷却系统及各

种附属装置（如自动送料、自动排屑、工作台自动交换、自动检

测等）的性能。

验收机床性能的方法：

除少部分项目可以通过检测有关数据（

噪声/dB、温升/℃）进行外，大部分项目则通过“耳闻目睹”和

“触摸”方式进行验收。

在机床全面试运行过程中，检查各运动

部件及辅助装置在启动、运行、停止时有无异常（如爬行、振动、

升温、泄漏等）现象及噪声，检查照明、润滑、冷却及排风系统

的工作是否正常（如绝缘、密封、风量及油标位置）等。

第三节数控机床的验收

第章九数控机床的安装、调试、验收及维护

二、数控功能的检验

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

数控功能检验的最好办法是自己编一个考机程序，让机床在空

载下连续自动16h或32h。

考机程序包括以下内容：

1）主轴转动包括标称的最低、中间和最高转速在内的五种以上速

度的正转、反转及停止运行。

2）各坐标运动包括标称的最低、中间和最高进给速度及快速移动，

进给移动范围应接近全行程，快速移动距离应在各坐标轴的全行程

的1/2以内。

3）一般自动加工所用的一些功能和代码要尽量用到。

4）自动换刀至少交换刀库中三分之一以上的刀号，而且都要装上

重量在中等以上的刀柄进行实际交换。

5）必须使用的特殊功能，如测量功能、APC交换和用户宏程序等。

第三节数控机床的验收

第章九数控机床的安装、调试、验收及维护

三、数控机床精度的验收

1.数控机床几何精度的检验

常用检测工具有精密水平仪、精密方箱、直角尺、千尺、平行

光管、千分表、测微仪、高精度检验棒等。

检测工具的精度必须

比所测的几何精度高一个等级。

每项几何精度的具体测量方法可

按JB2674-82《金属切削机床精度检测通则》、JB4369-86《数控

卧式车床精度》、JB/T8771.1-7-1998《加工中心检验条件》等有

关标准的要求进行。

机床几何精度的检测必须在机床精调后一次性完成，不允许

调整一次检测一次。

2．数控机床定位精度的检验

（1）直线运动定位精度

图9-1直线运动定位精度检测方法

a）激光测量b）标准尺比较测量

（2）直线运动重复定位精度

3.数控机床切削精度检验

第三节数控机床的验收

第章九数控机床的安装、调试、验收及维护

表9-1数控机床切削精度检测验收内容

序号检测内容检测方法允许误差/mm实测误差

1镗孔精度

圆度

0.01

#0.01/100

圆柱度

2端铣刀平面精度

平面度0.01

阶梯度0.01

3端铣刀侧面精度

垂直度0.02/300

平行度0.02/300

4镗孔孔距精度

X轴方向

0.02

Y轴方向

对角线方向0.03

孔径偏差0.01

第三节数控机床的验收

第章九数控机床的安装、调试、验收及维护

序号检测内容检测方法允许误差/mm实测误差

5

立铣刀铣削四

周面精度

直线度

平行度

0.01/300

0.02/300

0.02/300

垂直度

6

两轴联动铣削

直线精度

直线度0.015/300

平行度0.03/300

7

立铣刀铣削园

弧精度

垂直度0.03/300

圆度0.02

续表

第四节数控机床的日常维护及保养

第章九数控机床的安装、调试、验收及维护

一、数控机床日常维护工作的内容

1.数控机床操作维护规程基本内容

1）班前清理工作场地，按日常检查卡规定项目检查各操作手柄、

控制装置是否处于停机位置，安全防护装置是否完整、牢靠，查看

电源是否正常，并做好点检记录。

2）查看润滑、液压装置的油质、油量，按润滑图表规定加油，

保持油液清洁，油路畅通，润滑良好。

3）确认各部位正常无误后，方可空车启动设备。

4）工件必须装卡牢固，禁止在机床上敲击夹紧工件。

5）合理调整各部位行程机械挡块，定位正确紧固。

6）操纵变速装置必须切实转换到固定位置，使其啮合正常。

7）数控机床运转中要经常注意各部位定位情况。

8）测量工件、更换工装、拆卸工件都必须停机进行。

离开机床

时必须切断电源。

第四节数控机床的日常维护及保养

第章九数控机床的安装、调试、验收及维护

9）数控机床的基准面、导轨、滑动面要注意保养，保持清洁，

防止损伤。

10）经常保持润滑及液压系统清洁。

11）工作完毕后和下班前应清扫机床设备，保持清洁，操作手

柄、按钮等置于非正常工作位置，切断电源，办好交接手续

2.数控机床的日常维护与保养

数控机床的维护内容包括：

数控机床的正确使用、数控机床各机

械部件的维护、数控系统的维护、伺服系统及常用位置检测装置

的维护等。

1）数控机床的使用环境。

2）电源要求。

3）遵守数控机床操作规程。

4）数控机床不宜长期封存。

5）注意培训和配备操作人员、维修人员及编程人员。

第四节数控机床的日常维护及保养

第章九数控机床的安装、调试、验收及维护

表9–2数控机床维护与保养的主要内容

序

号

检查部位

检查内容

每天每月每半年每年

1切削液箱

观察箱内液面高度，

及时添加

清理箱内积存切屑，

更换切削液

清洗切削液箱、

清洗过滤器

全面清洗、更

换过滤器

2润滑油箱

观察油标上油面高

度，及时添加

检查润滑泵工作情

况，油管接头是否

松动、漏油

清洁润滑箱、清

洗过滤器

全面清洗、更

换过滤器

3

各移动导轨

副

清除切屑及脏物，

用软布擦净、检查

润滑情况及划伤与

否

清理导轨滑动面上

刮屑板

导轨副上的镶条、

压板是否松动

检验导轨运行

精度，进行校

准

4压缩空气泵

检查气泵控制的压

力是否正常

检查气泵工作状态

是否正常、滤水管

道是否畅通

空气管道是否渗

漏

清洗气泵润滑

油箱、更换润

滑油

5

气源自动分

水器、自动

空气干燥器

检查气泵控制的压

力是否正常、观察

分油器中滤出的水

分，及时清理

擦净灰尘、清洁空

气过滤网

空气管道是否渗

漏、清洗空气过

滤器

全面清洗、更

换过滤器

第四节数控机床的日常维护及保养

第章九数控机床的安装、调试、验收及维护

序

号

检查部位

检查内容

每天每月每半年每年

6液压系统

观察箱体内液面高

度、油压力是否正

常

检查各阀工作是否

正常、油路是否畅

通、接头处是否渗

漏

清洗油箱、清洗过

滤器

全面清洗油箱、各阀，

更换过滤器

7防护装置

清除切削区内防护

装置上的切屑与脏

物、用软布擦净

用软布擦净各防护

装置表面、检查有

无松动

折叠式防护罩的衔

接处是否松动

因维护需要、全面拆

卸清理

8刀具系统

检查刀具夹持是否

可靠、位置是否准

确、刀具是否损伤

注意刀具更换后，

重新夹持的位置是

否正确

刀夹是否完好、定

位固定是否可靠

全面检查、有必要更

换固定螺钉

9换刀系统

观察转塔刀架定位、

刀库到位、机械手

定位情况

检查刀架、刀库、

机械手的润滑情况

检查换刀动作的圆

滑性、以无冲击为

宜

清理主要零、部件，

更换润滑油

10

CRT显示

屏及操作

面板

注意报警显示、指

示灯的显示情况

检查务轴限位及急

停开关是否正常、

观察CRT显示

检查面板上所有操

作按钮、开关的功

能情况

检查CRT电气线路、

芯板等的连接情况，

并清除灰尘

11

强电柜与

数控柜

冷风扇工作是否正

常柜门是否关闭

清洗控制箱散热风

扇道的过滤网

清理控制箱内部，

保持干净

检查所有电路板、插

座、插头、继电器和

电缆的接触情况

续表

第四节数控机床的日常维护及保养

第章九数控机床的安装、调试、验收及维护

序

号

检查部位

检查内容

每天每月每半年每年

12主轴箱

观察主国轴运转

情况注意声音、

温度的情况

检查主轴上卡盘、

夹具、刀柄的夹紧

情况，注意主轴的

分度功能

检查齿轮、轴承的

润滑情况，测量轴

承温升是否正常

清洗零、部件，更

换润滑油，检查主

传动皮带，及时更

换。

检验主轴精度，

进行校准

13

电气系统与

数控系统

运行功能是否有

障碍，监视电网

电压主是否正常

直观检查所有电气

部件及继电器、联

锁装置的可靠性。

机床长期不用，则

需通电空运行

检查一个试验程序

的完整运转情况

注意检查存储器电

池、检查数控系统

的大部分功能情况

14电机

观察各电机运转

是否正常

观察各电机冷却风

扇盍是否正常

各电机轴承噪声是

否严重，必要时可

更换

检查电机控制板情

况、检查电机保护

开关的功能。

对于

直流电机要检查电

刷磨损、及时更换

15滚珠丝杠

用油擦净丝杠暴

露部位的灰尘和

切屑

检查丝杠防护套，

清理螺母防尘盖上

的污物，丝杠表面

涂油脂

测量各轴滚珠丝杠

的反向间隙，予以

调整或补偿

清洗滚珠丝杠上润

滑油，涂上新油脂

续表

第四节数控机床的日常维护及保养

第章九数控机床的安装、调试、验收及维护

二、点检

设备点检是一种科学的设备管理方法，它是利用人的五官或

简单的仪器工具，对设备进行定点、定期的检查，对照标准发现

设备的异常现象和隐患，掌握设备故障的初期信息，以便及时采

取对策，将故障消灭在萌芽阶段的一种管理方法。

1.点检与传统设备检查的区别

定人

定点

定量

定周期

定标准

定“点检计划表”

定记录

定“检修业务流程”

2.点检的六个要求

（1）点检记录

（2）定标处理

（3）定期分析

（4）定项设计

（5）定人改进

（6）系统总结

第四节数控机床的日常维护及保养

第章九数控机床的安装、调试、验收及维护

3.点检种类

按周和业务范围点检可以分为：

日常点检、定期点检和精密点检。

三种点检的最显著的区别是：

日常点检是在设备运行中由操作

人员完成的。

4.数控车床日常点检要点

（1）接通电源前

①检查切削液、液压油、润滑油的油量是否充足

②检查工具、检测仪器等是否已准备好

③切屑槽内的切屑是否已处理干净

第四节数控机床的日常维护及保养

第章九数控机床的安装、调试、验收及维护

（3）机床运转后

①运转中，主轴、滑板处是否有异常噪声

②有无与平常不同的异常现象。

如声音、温度、裂纹、气味等。

（2）接通电源后

①检查操作盘上的各批示灯是否正常，各按钮、开关是否处于

正确位置

②CRT显示屏幕上是否有任何报警显示。

若有问题应及时予以

处理

③液压装置的压力表是否指示在所要求的范围内

④各控制箱的冷却风扇是否正常运转

⑤刀具是否正确夹紧在刀夹上；刀夹与回转台是否可靠夹紧；

刀具是否有损伤

⑥若机床带有导套、夹簧，应确认机床的最高转速是否合适

第四节数控机床的日常维护及保养

第章九数控机床的安装、调试、验收及维护

1）从工作台、基座等处清除污物和灰尘；擦去机床表面上的润滑油、

切削液和切屑；清除没有罩盖的滑动表面上的一切东西；

擦净丝杠的暴露部位。

2）清理、检查所有限们开关、接近开关及其周围表面。

3）检查各润滑油条及主轴润滑油的油面、使其保持在合理的油面上。

4）确认各刀具在其应有的位置上更换。

5）确保空气滤杯内的水完全排出。

6）检查液压泵的压力是否符合要求。

7）检查机床主液压系统是否漏油。

8）检查切削液软管及液面，清理管内及切削液槽内的切屑等脏物。

9）确保操作面板上所有指示灯为正常显示。

10）检查各坐标轴是否处在原点上。

11）检查主轴端面、刀夹及其它配件是否有毛刺、破裂或损坏现象。

5.数控铣床、加工中心日常点检要点

1.数控机床安装、调试过程中有那些工作内容？

2.在调试数控机床时应注意哪些问题？

3.数控机床的精度检验有哪些内容？

4.数控系统的验收有哪些内容？

5.题图9-1是立式加工中心切削试件示意图，通过该试件可以检

验立式加工中心哪些精度指标？

6.数控机床日常维护包含哪些内容？

7.什么是点检？

点检的种类有哪些？

8.简述数控机床日常点检要点？

题图9-1切削试件示意图

九数控机床的安装、调试、验收及维护