數(shù)控設(shè)備的安裝與調(diào)試

/摘要:數(shù)控設(shè)備的安裝、調(diào)試和驗(yàn)收是設(shè)備前期管理的重要環(huán)節(jié)。當(dāng)機(jī)床運(yùn)到后，首先要進(jìn)行安裝、調(diào)試、并進(jìn)行試運(yùn)行，精度驗(yàn)收合格后才能交付運(yùn)用。多數(shù)數(shù)控機(jī)床都是分解為部件裝箱運(yùn)輸，到位后再進(jìn)行組裝和重新調(diào)試。關(guān)鍵詞:數(shù)控設(shè)備;安裝;調(diào)試數(shù)控設(shè)備的安裝調(diào)試一、數(shù)控設(shè)備的安裝一般數(shù)控設(shè)備的安裝可按以下步驟進(jìn)行。1.開(kāi)箱核查數(shù)控設(shè)備到位后，設(shè)備管理部門要?jiǎng)偤媒M織設(shè)備管理人員、設(shè)備安裝人員、以及各選購(gòu) 員等開(kāi)箱檢查，假如是進(jìn)口設(shè)備，還須有進(jìn)口商務(wù)代理海關(guān)商檢人員等。檢驗(yàn)的主要內(nèi)容是：1）裝箱單；2）校對(duì)應(yīng)有的隨機(jī)操作、修理說(shuō)明書(shū)、圖樣資料、合格證等技術(shù)文件；3）按合同規(guī)定，比照裝箱單清點(diǎn)附件、備件、工具的數(shù)量、規(guī)格及完好狀況；4）檢查主機(jī)、數(shù)控柜、操作臺(tái)等有無(wú)明顯碰撞損傷、變形、受潮、銹蝕等，并填寫(xiě)“設(shè)備開(kāi)箱驗(yàn)收登記卡”存檔。開(kāi)箱驗(yàn)收假如發(fā)覺(jué)貨物損壞或遺漏，應(yīng)剛好和有關(guān)部門或外商聯(lián)系解決。尤其是進(jìn)口設(shè)備，應(yīng)留意索賠期限。2.安裝前的準(zhǔn)備工作細(xì)致閱讀理解設(shè)備安裝方面資料，了解生產(chǎn)廠家對(duì)機(jī)床基礎(chǔ)的具體要求和組裝要求，做好安裝前的準(zhǔn)備工作。3.部件組裝機(jī)床組裝前要把導(dǎo)軌和各滑動(dòng)面、接觸面的防繡涂料清洗干凈，把機(jī)床各部件，如數(shù)控柜、電氣柜、立柱、刀庫(kù)、機(jī)械手等組裝成整機(jī)。組裝時(shí)必需運(yùn)用原來(lái)的定位銷、定位塊等定位元件，以便保證調(diào)整精度。4.油管、氣管的連接依據(jù)機(jī)床說(shuō)明書(shū)中的電氣接線圖和氣、液壓管路圖，將有關(guān)電纜和管道按標(biāo)記一一對(duì)號(hào)接好。連接時(shí)特別要留意牢靠的接觸及密封，否則試機(jī)時(shí)，漏油、漏水，給試機(jī)帶來(lái)麻煩。油管、氣管連接中要特別防止異物從接口中進(jìn)入管路，造成整個(gè)液壓、氣壓系統(tǒng)故障。電纜和管路連接完畢后，做好各管線的固定，安裝防護(hù)罩殼，保證整齊的外觀。5.數(shù)控系統(tǒng)的連接1）外部電纜的連接主要指數(shù)控裝置和MDI/CRT單元、強(qiáng)電限制柜、機(jī)床操作面板、進(jìn)給伺服電動(dòng)機(jī)和主軸電動(dòng)機(jī)動(dòng)力線、反饋信號(hào)線的連接等，這些連接必需符合隨機(jī)供應(yīng)的連接手冊(cè)的規(guī)定。地線連接一般接受輻射式接地法，即數(shù)控柜中的信號(hào)地和強(qiáng)電地、機(jī)床地等連接到公共接地點(diǎn)上，公共接地點(diǎn)再和大地相連。數(shù)控柜和強(qiáng)電柜之間的接地電纜的截面積要在5.5mm2以上。公共接地點(diǎn)和大地接觸要好，接地電阻一般要求小于4~7Ω。2）電源線的連接指數(shù)控柜電源變壓器輸入電纜的連接和伺服變壓器繞組抽頭的連接。要留意國(guó)外機(jī)床生產(chǎn)廠家變壓器有多個(gè)抽頭，連接時(shí)必需依據(jù)我國(guó)供電的具體狀況，正確地連接。6.通電試車前的檢查和調(diào)整1）輸入電源電壓，頻率及相序的確認(rèn)。（1）輸入電源電壓和頻率的確認(rèn)我國(guó)供電制式是溝通380V，三相；溝通220V，單相；頻率為50HZ。而有些國(guó)家的供電制式和我國(guó)不同。例如日本，溝通三相的線電壓是220V，單相是100V，頻率是60HZ。他們出口的設(shè)備為了滿足各國(guó)不同的供電狀況，一般都配有電源變壓器。變壓器上有多個(gè)抽頭供用戶選擇運(yùn)用。電路板上設(shè)有50/60HZ頻率轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)。所以，對(duì)于進(jìn)口的數(shù)控設(shè)備或數(shù)控系統(tǒng)調(diào)整前確定要先讀懂隨機(jī)說(shuō)明書(shū)，通電前要細(xì)致檢查輸入電源電壓是否正確，頻率開(kāi)關(guān)是否己置于“50HZ”位置。（2）電源電壓波動(dòng)范圍的確認(rèn)一般數(shù)控系統(tǒng)允許的電壓波動(dòng)范圍為額定值的85%-110%，而歐美的一些系統(tǒng)要求更高一些。假如電源電壓波動(dòng)范圍超過(guò)數(shù)控系統(tǒng)的要求，就必需配備溝通穩(wěn)壓電源，否則影響數(shù)控機(jī)床的精度和穩(wěn)定性。（3）輸入電源電壓相序的確認(rèn)目前數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給限制單元和主軸限制單元的供電電源，大都接受晶閘管限制元件，假如相序不對(duì)，接通電源，可能使進(jìn)給限制單元的輸入熔絲燒斷。相序的檢查可接受兩種方法：一種是用相序表測(cè)量，當(dāng)相序接法正確時(shí)，相序表按順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)，否則錯(cuò)誤，這時(shí)可將R、S、T中隨意兩條線對(duì)調(diào)一下即可。其次種是用雙線示波器來(lái)視察二相之間的波形。二相在相位上相差120°。2）確認(rèn)直流電源輸出端是否對(duì)地短路，如有短路必需解除，否則會(huì)燒壞直流穩(wěn)壓電源單元。3）接通數(shù)控柜電源，檢查各輸出電壓，波動(dòng)太大會(huì)影響系統(tǒng)工作穩(wěn)定性。4）檢查各熔斷器的質(zhì)量和規(guī)格是否符合要求，以愛(ài)惜設(shè)備平安。5）確認(rèn)數(shù)控系統(tǒng)和機(jī)床的接口現(xiàn)代的數(shù)控系統(tǒng)一般都具有自診斷功能，在CRT畫(huà)面上可以顯示出數(shù)控系統(tǒng)和機(jī)床接口以及數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)部的狀態(tài)。在帶有可編程限制器（PLC）時(shí)，一般可依據(jù)廠家供應(yīng)的梯形圖說(shuō)明書(shū)（內(nèi)含診斷地址表），通過(guò)自診斷畫(huà)面確認(rèn)數(shù)控系統(tǒng)和機(jī)床之間的接口信號(hào)狀態(tài)是否正確。6）參數(shù)的設(shè)定整機(jī)購(gòu)進(jìn)的數(shù)控機(jī)床，出廠時(shí)，都隨機(jī)附有一份參數(shù)表（有的還附有一份參數(shù)紙帶或磁帶）。調(diào)整時(shí)，必需比照參數(shù)表進(jìn)行一次核對(duì)，使機(jī)床具有最佳工作性能。一般可通過(guò)按壓MDI/CRT單元上的“PARAM”（參數(shù)）鍵來(lái)進(jìn)行。假如參數(shù)有不符，可依據(jù)機(jī)床修理說(shuō)明書(shū)供應(yīng)的方法進(jìn)行設(shè)定和修改。通過(guò)以上步驟，數(shù)控系統(tǒng)調(diào)整完畢。此時(shí)，可切斷數(shù)控系統(tǒng)電源，連接電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力線，復(fù)原報(bào)警設(shè)定，準(zhǔn)備通電試車。7.通電試車1）接通電源供電對(duì)于大型設(shè)備，為了更加平安，應(yīng)實(shí)行分別供電。通電后視察無(wú)異樣現(xiàn)象后，用手動(dòng)方式接連起動(dòng)各部件，檢查平安裝置是否起作用，能否正常工作，能否達(dá)到額定的工作指標(biāo)。起動(dòng)液壓系統(tǒng)時(shí)，先推斷液壓泵電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向是否正確，液壓泵工作后液壓管路中是否形成油壓，各液壓元件是否正常工作，有無(wú)異樣噪聲，各接頭有無(wú)滲漏，液壓系統(tǒng)冷卻裝置能否正常工作等?？傊?，依據(jù)機(jī)床說(shuō)明書(shū)資料粗略檢查機(jī)床主要部件，功能是否正常、齊全。2）在接通電源時(shí)，應(yīng)同時(shí)作好按壓急停按扭的準(zhǔn)備，以便隨時(shí)準(zhǔn)備切斷電源。如伺服電動(dòng)機(jī)的反饋信號(hào)接反了或斷線，均會(huì)出現(xiàn)機(jī)床“撞車”現(xiàn)象，這時(shí)就須要立刻切斷電源，檢查接線是否正確。8、機(jī)床精度和功能的調(diào)試1）用地腳螺栓和墊鐵精調(diào)機(jī)床床身的水平，找正水平后，移動(dòng)機(jī)床上的立柱、溜板和工作臺(tái)等，視察各坐標(biāo)全行程內(nèi)機(jī)床的水平變更狀況，并相應(yīng)調(diào)整機(jī)床幾何精度使之在公差范圍之內(nèi)。在調(diào)整時(shí)，主要以調(diào)整墊鐵為主，必要時(shí)可略微變更導(dǎo)軌上的鑲條和預(yù)緊滾輪等。2）調(diào)整機(jī)械手和主軸、刀庫(kù)的相對(duì)位置。用手動(dòng)方式分步進(jìn)行刀具交換動(dòng)作，檢查抓刀、裝刀、拔刀等動(dòng)作是否精確恰當(dāng)。調(diào)整中，接受校對(duì)檢驗(yàn)進(jìn)行檢測(cè)，有誤差時(shí)可調(diào)整機(jī)械手的行程或移動(dòng)機(jī)械手支座或刀庫(kù)位置等。3）帶APC交換工作臺(tái)的機(jī)床要把工作臺(tái)運(yùn)動(dòng)到交換位置，調(diào)整托盤沿和交換臺(tái)面的相對(duì)位置，達(dá)到工作臺(tái)自動(dòng)交換時(shí)動(dòng)作平穩(wěn)、牢靠、正確。然后在工作臺(tái)面上裝上70%~80%的允許負(fù)載，進(jìn)行多次自動(dòng)交換動(dòng)作，達(dá)到正確無(wú)誤后緊固各有關(guān)螺釘。4）細(xì)致檢查數(shù)控系統(tǒng)和PLC裝置中參數(shù)設(shè)定值是否符合隨機(jī)資料中規(guī)定數(shù)據(jù)，然后試驗(yàn)各主要操作功能、平安措施、常用指令執(zhí)行狀況等。例如，各種運(yùn)動(dòng)方式（手動(dòng)、點(diǎn)動(dòng)、自動(dòng)方式等），主軸換檔指令，各級(jí)轉(zhuǎn)速指令等是否正確無(wú)誤。9、機(jī)床試運(yùn)行數(shù)控機(jī)床在安裝調(diào)試后，應(yīng)在確定負(fù)載或空載下進(jìn)行較長(zhǎng)一段時(shí)間的自動(dòng)運(yùn)行考驗(yàn)。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB9061-88中規(guī)定：自動(dòng)運(yùn)行考驗(yàn)的時(shí)間，數(shù)控車床為連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)16h，加工中心為連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)32h。在自動(dòng)運(yùn)行期間，不應(yīng)發(fā)生除操作失誤引起以外的任何故障。如故障解除時(shí)間超過(guò)了規(guī)定時(shí)間，則應(yīng)調(diào)整后再次重新進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)考驗(yàn)。二留意事項(xiàng)1控機(jī)床氣動(dòng)系統(tǒng)的安裝調(diào)試留意事項(xiàng)氣動(dòng)裝置的氣源簡(jiǎn)潔獲得，機(jī)床可以不必再單獨(dú)配送動(dòng)力源，裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔，工作介質(zhì)不污染環(huán)境，工作速度快，動(dòng)作頻率高，適合于頻繁啟動(dòng)的幫助工作。它在過(guò)載時(shí)也比較平安，不易發(fā)生過(guò)載損壞機(jī)件等事故。在數(shù)控機(jī)床的主軸內(nèi)刀具自動(dòng)夾緊和松開(kāi)、主軸錐孔切屑的清理、刀庫(kù)卸刀、機(jī)床防護(hù)門的自動(dòng)開(kāi)關(guān)、交換工作臺(tái)自動(dòng)吹屑清理定位基準(zhǔn)面等機(jī)構(gòu)中得到了廣泛應(yīng)用。2氣動(dòng)系統(tǒng)安裝調(diào)試時(shí)應(yīng)留意：（1）裝前應(yīng)對(duì)元件進(jìn)行清洗，必要時(shí)要進(jìn)行密封試驗(yàn)。（2）類閥體上的箭頭方向或標(biāo)記，要符合氣流流淌方向。（3）密封圈不要裝得太緊，尤其是U形密封圈，否則阻力太大。（4）動(dòng)缸的中心線和負(fù)載作用力的中心線要同心，否則引起側(cè)向力，使密封件加速磨損，活塞桿彎曲。（5）統(tǒng)壓力要調(diào)整適當(dāng)，一般為0.6MPa。（6）動(dòng)三聯(lián)件應(yīng)工作正常。3工作環(huán)境的要求為了保持穩(wěn)定的數(shù)控機(jī)床加工精度，工作環(huán)境必需滿足以下幾個(gè)條件：（1）穩(wěn)定的機(jī)床基礎(chǔ)，做機(jī)床基礎(chǔ)時(shí)確定要將基礎(chǔ)表面找平抹平。若基礎(chǔ)表面不平整，機(jī)床調(diào)整時(shí)會(huì)增加不必要的麻煩。做機(jī)床基礎(chǔ)同時(shí)預(yù)埋好各種管道。（2）適宜的環(huán)境溫度，一般為10~30℃。（3）空氣流通、無(wú)塵、無(wú)油霧和金屬粉末。（4）適宜的濕度，不潮濕。（5）電網(wǎng)滿足數(shù)控機(jī)床正常運(yùn)行所需總?cè)萘康囊?，電壓波?dòng)范圍85~110%。（6）良好的接地，接地電阻小于4~7Ω。（7）抗干擾，遠(yuǎn)離強(qiáng)電磁干擾如焊機(jī)、大型吊車、中學(xué)頻設(shè)備等。（8）遠(yuǎn)離振動(dòng)源。高精度數(shù)控機(jī)床做基礎(chǔ)時(shí)，要有防震槽，防震槽中確定要填充砂子或爐灰。三點(diǎn)檢，管理和實(shí)施1.開(kāi)箱核查數(shù)控設(shè)備到位后，設(shè)備管理部門要?jiǎng)偤媒M織設(shè)備管理人員、設(shè)備安裝人員、以及各選購(gòu) 員等開(kāi)箱檢查，假如是進(jìn)口設(shè)備，還須有進(jìn)口商務(wù)代理海關(guān)商檢人員等。檢驗(yàn)的主要內(nèi)容是：1）裝箱單；2）校對(duì)應(yīng)有的隨機(jī)操作、修理說(shuō)明書(shū)、圖樣資料、合格證等技術(shù)文件；3）按合同規(guī)定，比照裝箱單清點(diǎn)附件、備件、工具的數(shù)量、規(guī)格及完好狀況；4）檢查主機(jī)、數(shù)控柜、操作臺(tái)等有無(wú)明顯碰撞損傷、變形、受潮、銹蝕等，并填寫(xiě)“設(shè)備開(kāi)箱驗(yàn)收登記卡”存檔。開(kāi)箱驗(yàn)收假如發(fā)覺(jué)貨物損壞或遺漏，應(yīng)剛好和有關(guān)部門或外商聯(lián)系解決。尤其是進(jìn)口設(shè)備，應(yīng)留意索賠期限。四設(shè)備的布線要求依據(jù)機(jī)床說(shuō)明書(shū)中的電氣接線圖和氣、液壓管路圖，將有關(guān)電纜和管道按標(biāo)記一一對(duì)號(hào)接好。連接時(shí)特別要留意牢靠的接觸及密封，否則試機(jī)時(shí)，漏油、漏水，給試機(jī)帶來(lái)麻煩。油管、氣管連接中要特別防止異物從接口中進(jìn)入管路，造成整個(gè)液壓、氣壓系統(tǒng)故障。電纜和管路連接完畢后，做好各管線的固定，安裝防護(hù)罩殼，保證整齊的外觀。1）外部電纜的連接主要指數(shù)控裝置和MDI/CRT單元、強(qiáng)電限制柜、機(jī)床操作面板、進(jìn)給伺服電動(dòng)機(jī)和主軸電動(dòng)機(jī)動(dòng)力線、反饋信號(hào)線的連接等，這些連接必需符合隨機(jī)供應(yīng)的連接手冊(cè)的規(guī)定。地線連接一般接受輻射式接地法，即數(shù)控柜中的信號(hào)地和強(qiáng)電地、機(jī)床地等連接到公共接地點(diǎn)上，公共接地點(diǎn)再和大地相連。數(shù)控柜和強(qiáng)電柜之間的接地電纜的截面積要在5.5mm2以上。公共接地點(diǎn)和大地接觸要好，接地電阻一般要求小于4~7Ω。2）電源線的連接指數(shù)控柜電源變壓器輸入電纜的連接和伺服變壓器繞組抽頭的連接。要留意國(guó)外機(jī)床生產(chǎn)廠家變壓器有多個(gè)抽頭，連接時(shí)必需依據(jù)我國(guó)供電的具體狀況，正確地連接。五安裝過(guò)程的干擾數(shù)控機(jī)床的干擾是指那些和信號(hào)無(wú)關(guān)的在信號(hào)輸入、傳輸和輸出過(guò)程中出現(xiàn)的一些不確的有害的電氣瞬變現(xiàn)象,它使數(shù)控設(shè)備的運(yùn)行穩(wěn)性受到較大的影響。干擾產(chǎn)生的緣由主要在于生產(chǎn)車間的外部環(huán)境。從軟件和硬件上對(duì)數(shù)控機(jī)床進(jìn)行改進(jìn),接受屏蔽、隔離、濾波、接地和軟件處理等措施,可以有效地提高數(shù)控機(jī)床的抗干擾實(shí)力,提高機(jī)床運(yùn)行的穩(wěn)定性和牢靠性。1干擾產(chǎn)生的緣由(1)來(lái)自供電電源的干擾數(shù)控機(jī)床在實(shí)際運(yùn)用過(guò)程中,由于電網(wǎng)覆蓋范圍廣,存在多種設(shè)備共享一個(gè)電網(wǎng),尤其是電網(wǎng)內(nèi)部的變更,電源開(kāi)關(guān)操作、雷擊浪涌、大型電力設(shè)備起停、交直流傳動(dòng)裝置引起的諧波、電網(wǎng)短路暫態(tài)沖擊等,都通過(guò)輸電線路傳到電源原邊,使電壓暫變,導(dǎo)致電網(wǎng)電壓波動(dòng)。此外,電源線在傳輸過(guò)程也會(huì)產(chǎn)生噪聲以及快速瞬變的脈沖串,污染電網(wǎng)。假如數(shù)控機(jī)床沒(méi)有接受相應(yīng)的措施消退干擾,還會(huì)將其它干擾信號(hào)饋入電網(wǎng),從而影響電網(wǎng)上的其它設(shè)備的正常工作,給工業(yè)生產(chǎn)帶來(lái)嚴(yán)峻后果。（2）來(lái)自電磁輻射的干擾電磁或電場(chǎng)在自然界中無(wú)處不在。工作中的數(shù)控機(jī)床,除了受到電場(chǎng)的作用外還受到了磁場(chǎng)的作用。數(shù)控機(jī)床在運(yùn)行過(guò)程中,由于工作環(huán)境的惡劣性,不行避開(kāi)的會(huì)受到電磁干擾。主要表現(xiàn)為:靜電效應(yīng)通過(guò)電容耦合產(chǎn)生干擾,同時(shí)使高電壓大電流淌力線和信號(hào)線應(yīng)分開(kāi)走線,選用帶屏蔽層的電纜。對(duì)于磁場(chǎng)干擾,選用高導(dǎo)磁率的材料,如玻莫合金等,并適當(dāng)增加屏蔽體的壁厚;用雙絞線和屏蔽線,讓信號(hào)線和接地線或載流回線扭絞在一起,以便使信號(hào)和接地或載流回線之間的距離最近;增大線間的距離,使得干擾源和受感應(yīng)的線路之間的互感盡可能地小;敏感設(shè)備應(yīng)遠(yuǎn)離干擾源強(qiáng)電設(shè)備變壓器等。（3）來(lái)自數(shù)字信號(hào)和模擬信號(hào)間的干擾數(shù)控機(jī)床在工作過(guò)程中,由于整套設(shè)備涉及到的器件較多,既有AC380V、AC220V溝通電信號(hào),又有DV24V、DC5V的各種低壓直流電信號(hào)。用來(lái)傳遞信號(hào)的電纜,在走線過(guò)程中,如主軸變頻器或進(jìn)給軸的溝通伺服驅(qū)動(dòng)器連接模擬信號(hào)輸出設(shè)備(數(shù)控系統(tǒng))有時(shí)會(huì)由于模擬信號(hào)輸出設(shè)備或由伺服驅(qū)動(dòng)器或變頻器產(chǎn)生的干擾引起誤動(dòng)作發(fā)生,影響設(shè)備的正常工作;用來(lái)傳遞I/O輸入/輸出信號(hào)的頻率受到時(shí)鐘頻率和諧波干擾,加上線路走線不當(dāng),使數(shù)字信號(hào)線和模擬信號(hào)線不行避開(kāi)的會(huì)受到外來(lái)干擾信號(hào)的干擾,