現(xiàn)代數(shù)控機床全過程維修第3章-數(shù)控機床的安裝調(diào)試課件

第3章數(shù)控機床的安裝調(diào)試與

精度檢測數(shù)控機床的安裝3.1數(shù)控機床調(diào)試前的檢查工作3.2CNC系統(tǒng)的功能檢查和調(diào)試3.3數(shù)控機床的整機調(diào)試3.4

數(shù)控機床的精度檢測3.53.1數(shù)控機床的安裝3.1.1數(shù)控機床安裝前的技術(shù)準備1．環(huán)境要求安裝數(shù)控機床時，無論是在大廠房還是在房間內(nèi)，無論是安裝單臺還是安裝多臺，都要有足夠的面積和空間，不能陽光直射，并且還要求安裝數(shù)控機床的附近不能有任何熱源，要有足夠的采光，環(huán)境溫度和濕度還要附合所安裝數(shù)控機床給定的技術(shù)要求。

對于普通精度的數(shù)控機床，一般對環(huán)境溫度或室溫沒有特殊要求，但是在一天開機工作時間范圍內(nèi)，室內(nèi)的環(huán)境溫度波動不能過大。因為環(huán)境溫度較大的波動會影響數(shù)控機床的各種精度，也會給數(shù)控機床的熱穩(wěn)定性帶來不良影響，同時對被加工零件的精度也直接或間接地帶來影響。2．地基要求

通常，機床在運到用戶之前就要按雙方簽訂的合同要求，由數(shù)控機床生產(chǎn)廠家將用戶訂購的數(shù)控機床地基圖提供給用戶，它將作為用戶安裝數(shù)控機床的技術(shù)條件之一，將地基準備好。

數(shù)控機床分為大型和小型，普通型和精密型等種類。一般小型數(shù)控機床不需再準備特殊的地基，所建廠房的通用地基就可以直接使用，而大型或精密型的數(shù)控機床則需要按要求制作地基。

目前小型數(shù)控機床就位后可以直接使用，而大型或精密型的數(shù)控機床需要安裝地腳螺釘才能投入使用。因此，要提前將螺釘孔制作好，以便使數(shù)控機床到位后固定地腳螺釘。這樣的地基結(jié)構(gòu)，在許多數(shù)控機床上廣為使用。圖3.1所示就是某數(shù)控機床的地基和地腳螺釘位置圖。圖3.1某數(shù)控機床地基和地腳螺釘位置圖

目前，有許多數(shù)控機床對地基沒有特殊要求，不需要預埋地腳螺釘，用減振墊鐵作為數(shù)控機床的支承點。也就是說，數(shù)控機床的床身不需要與地面緊固，只把機床放在減振墊鐵上即可。調(diào)整機床水平時，只要調(diào)整減振墊鐵的高低就可以了。圖3.2所示是某數(shù)控機床用減振墊鐵的地基圖。圖3.2某數(shù)控機床用減振墊鐵地基圖

另外，還有一些數(shù)控機床特別是一些進口的數(shù)控車床、車削中心﹑立式加工中心及臥式加工中心等對機床調(diào)整水平也沒有特殊的要求，只要基本水平即可，不需要用水平儀來測量。

但是，在安裝這類數(shù)控機床時，對地基面的平面度有一定要求，即在制作地基地面、地面抹平時，安裝數(shù)控機床的位置在每平方米1～2mm的誤差，或者安裝整體機床地面的平面度在一定的要求范圍內(nèi)就可以了。當然，這些類型大都屬于普通精度的數(shù)控機床。3．電壓要求

這里所說的電壓要求，是指向要被安裝數(shù)控機床輸入的總電源的電壓要求。我國供電制式是交流380V三相或交流220V單相，供電頻率為50Hz。而有些國家的供電制式和供電頻率與我國的不同，如有用供電制式是交流200V，供電頻率很多國家采用60Hz。

因此，這些國家在制造數(shù)控機床時，電源電壓的要求應(yīng)與之相適應(yīng)，也有為了滿足不同用戶的需要，在數(shù)控機床電源輸入電壓的前端配有電源變壓器，變壓器上設(shè)有多個抽頭供用戶選擇使用，同時又設(shè)有50/60Hz頻率轉(zhuǎn)換開關(guān)。

在訂購數(shù)控機床時就要了解清楚所訂數(shù)控機床對電壓和頻率的要求。變壓器可以隨數(shù)控機床訂購，也可以單獨訂購。不管采取哪種訂購方式，必須做到數(shù)控機床安裝以前或安裝的同時就要準備好。

數(shù)控機床一般對電源電壓的波動范圍都有規(guī)定，我國JB/T8832—2001機床數(shù)控系統(tǒng)通用技術(shù)條件中，對電壓的波動規(guī)定在（10%～15%）范圍內(nèi)。有些高精度的數(shù)控機床，特別是歐美一些國家生產(chǎn)的高精度數(shù)控機床，要求電源電壓的波動為（5%～10%）。

目前，我國的電網(wǎng)電壓供電質(zhì)量不太好，電壓波動比較大，電氣干擾也比較嚴重。為了正確使用好數(shù)控機床，降低數(shù)控機床的故障率，在安裝數(shù)控機床以前就要配備好相應(yīng)的穩(wěn)壓電源（或稱穩(wěn)壓器）。4．接地要求

眾所周知，數(shù)控裝置與外部MDI/CRT單元、強電柜、機床操作面板、進給伺服電機的動力線與反饋信號線、主軸驅(qū)動電機的動力線與反饋信號線以及手搖脈沖發(fā)生器等最后都要進行地線連接。

數(shù)控機床的地線連接十分重要，良好的接地不僅對設(shè)備和人身的安全十分重要，同時能減少電氣干擾，保證數(shù)控機床的正常運行。圖3.3數(shù)控機床一點接地法示意圖

因此，數(shù)控機床在安裝以前必須檢查或準備好外部接地裝置，并保證具有良好的接地電阻，這樣才能在保證人身和設(shè)備的安全，同時能保證數(shù)控機床的正常運行，使數(shù)控機床有良好的抗干擾能力。5．氣源要求

大多數(shù)數(shù)控機床都要使用壓縮空氣，通常它們要求使用壓縮空氣的壓力為4～6bar，也有的數(shù)控機床要求5～8bar，而許多工廠具有集中供應(yīng)壓縮空氣的設(shè)備或壓縮空氣站，按照國家標準，壓縮空氣的壓力為4～6bar（少數(shù)也有8～10bar）。

如果購買的數(shù)控機床所要求壓縮空氣的壓力超出了用戶所提供的壓力范圍，或者用戶沒有集中供應(yīng)壓縮空氣的系統(tǒng)，那么在安裝數(shù)控機床以前還要準備好必要的單獨提供壓縮空氣的空氣壓縮機。

在選購空氣壓縮機時，一定要按照廠家或機床說明書中提供的技術(shù)參數(shù)或技術(shù)數(shù)據(jù)進行選購，要注意所需壓縮空氣的壓力、流量必須滿足要求，否則數(shù)控機床就不能正常工作。

不管采用什么方式給數(shù)控機床提供氣源，在輸入到數(shù)控機床的前端，需安裝一套氣源凈化裝置，來保證除濕、除油及過濾達到機床說明書的技術(shù)要求。

假如沒有安裝這套裝置，只是靠機床上的裝置來除濕、除油及過濾是肯定達不到要求的，那么未過濾的水、油及污物就會進入到數(shù)控機床的氣動系統(tǒng)中去，會造成嚴重的后果。6．液壓油、潤滑油、冷卻液及防凍液的準備

數(shù)控機床在安裝以前，就應(yīng)當按照說明書的要求將液壓油、潤滑油、冷卻液及防凍液按型號、牌號及數(shù)量準備好，并放置在現(xiàn)場。在數(shù)控機床安裝完畢后就應(yīng)當將各種潤滑油、液壓油加入到機床中，冷卻液、防凍液也應(yīng)當按要求加好。

如果這些工作不提前作好準備，待數(shù)控機床安裝完成，準備通電試機或要開始調(diào)試數(shù)控機床時才去準備，勢必影響工作的順利進行。

根據(jù)安裝數(shù)控機床的技術(shù)要求，對環(huán)境溫度和濕度、地基、電壓、接地及氣源等都要按要求做好，同時做好液壓油、潤滑油、冷卻液及防凍液的準備工作，這樣數(shù)控機床的安裝和調(diào)試工作就會順利展開。數(shù)控機床安裝前的技術(shù)準備如圖3.4所示。圖3.4數(shù)控機床安裝前的技術(shù)準備框圖3.1.2數(shù)控機床的安裝

數(shù)控機床的安裝是數(shù)控機床調(diào)試前的重要工作，這項工作要認真、仔細地去做。安裝工作搞好了，調(diào)試工作才能進行，否則調(diào)試工作將不能順利進行。1．開箱2．檢查外觀3．按裝箱單查對機床附件、備件、工具及資料說明書4．機床就位5．機床連接6．數(shù)控柜、強電柜的外部和內(nèi)部電纜連接（1）外部電纜連接（2）內(nèi)部電纜連接（3）數(shù)控系統(tǒng)電源線的連接圖3.5所示為某臥式可交換工作臺加工中心的連接框圖。圖3.5某臥式可交換工作臺加工中心的連接框圖3.2數(shù)控機床調(diào)試前的檢查工作3.2.1輸入電源電壓、頻率和相序的確認及檢查1．輸入電源電壓的確認和檢查2．輸入電源頻率的確認和檢查3．電源電壓波動范圍的確認和檢查4．輸入電源電壓相序的確認和檢查5．直流電源單元的電壓輸出端對地的確認和檢查圖3.6用相序表檢查相序圖圖3.7用示波器檢查相序

總之，CNC系統(tǒng)通電以前一般要按照圖3.8所示對輸入電源電壓、頻率和相序等進行確認和檢查。圖3.8CNC系統(tǒng)通電前的確認和檢查內(nèi)容框圖3.2.2機械部分、液壓系統(tǒng)、氣動系統(tǒng)、中心潤滑系統(tǒng)、制冷系統(tǒng)、冷卻液系統(tǒng)和排屑裝置的檢查1．機械部分的檢查對于加工中心，首先要檢查各坐標軸的傳動鏈，導軌端部刮削器蓋板的螺釘有無松動，聯(lián)軸器各鎖緊螺釘是否松動，齒形同步皮帶及皮帶輪是否可靠、松緊是否合適。

然后檢查機床各坐標軸返回參考點的各減速撞塊固定螺釘是否牢靠，還要檢查刀庫上各刀位鎖緊機構(gòu)的螺釘，機械手卡爪及各限位塊，可交換工作臺外部托板機構(gòu)，機床的工作室門，各防護罩、防護板等是否安全可靠。對于數(shù)控車床，還要檢查刀塔、尾座上的緊固螺釘是否可靠。2．液壓系統(tǒng)的檢查

液壓箱徹底清理干凈后，要按機床說明書中液壓油的牌號加注液壓油，要檢查液壓油位置是否合乎要求，液壓裝置中的各集成元件是否牢靠，各液壓電磁閥上的插頭插座位置是否正確（按標記號檢查）。壓力表一定要進行首次校驗，并有校驗標記。此外，還要檢查外部過濾裝置等。3．氣動系統(tǒng)的檢查

氣動壓力表一定要進行首次校驗，并有校驗標記。對三聯(lián)裝置即過濾器、調(diào)壓閥及噴霧潤滑三部分進行檢查，是否需要清洗過濾器，并按機床說明書上的要求加注噴霧潤滑油。氣動裝置上的各氣動元件和各電磁閥上的插頭插座位置是否正確（按標記號檢查）。4．中心潤滑系統(tǒng)的檢查

中心潤滑系統(tǒng)主要用于數(shù)控機床各坐標的滾珠絲杠副、導軌、軸承及各運動面、滑動面的潤滑。因此在檢查這部分時，必須將油箱清洗干凈后，按機床說明書規(guī)定的潤滑油牌號加注到中心潤滑油箱所標注的上限位置。

中心潤滑系統(tǒng)的壓力表同樣要進行首次校驗標記，并標注下次校驗鑒定日期。同時，還要檢查中心潤滑裝置本身是否固定牢靠，以免在啟動潤滑時產(chǎn)生振動。5．制冷系統(tǒng)的檢查

制冷系統(tǒng)主要用于主軸冷卻、液壓油循環(huán)冷卻，有的數(shù)控機床也用于電氣柜冷卻。過去的數(shù)控機床也有用水冷的，有的制冷系統(tǒng)中還加入不凍液。

在數(shù)控機床通電前通常要檢查不凍液的液位是否合適，電機、壓縮機及排風扇等是否安裝牢靠，各開關(guān)、插頭及接線是否正確。這里要注意，不凍液對人體是有害的，在加注時最好不要用手直接接觸。6．冷卻液系統(tǒng)和排屑裝置的檢查

通常，冷卻液裝置和排屑裝置是聯(lián)合在一起安裝的，因為它們在工作時是密不可分的。冷卻液通過冷卻管噴出后從排屑器底部經(jīng)過過濾返回到冷卻液裝置的容積箱內(nèi)，再由冷卻液泵打到管路中。

在一些數(shù)控機床中，特別是有些電主軸的數(shù)控機床，冷卻液還要經(jīng)過制冷裝置被冷卻降溫后再經(jīng)精過濾器進入電主軸內(nèi)部，對電主軸進行冷卻后再返回冷卻液箱。3.2.3接通電源后的檢查1．強電柜電源的檢查2．數(shù)控柜內(nèi)電源的檢查3．各熔斷器的檢查4．液壓系統(tǒng)、氣動系統(tǒng)的檢查5．CNC系統(tǒng)通電圖3.9接通電源后主要檢查工作流程圖3.3CNC系統(tǒng)的功能檢查和調(diào)試CNC系統(tǒng)的功能檢查和調(diào)試應(yīng)是對數(shù)控機床整機調(diào)試工作的第一步。當開始對CNC系統(tǒng)功能檢查和調(diào)試時，首先CNC系統(tǒng)應(yīng)在通電后正常工作，并且CRT顯示器正常顯示。

此時，數(shù)控機床的其他部分可以先不通電或不加使能，也就是說，對CNC系統(tǒng)的功能檢查和調(diào)試首先是單獨脫開數(shù)控機床進行的，在檢查和調(diào)試工作進行完后，才能進行其他項目的調(diào)試工作。下面以BEIJING-FANUC0i-A系統(tǒng)的調(diào)試為例進行分析。3.3.1CRT顯示內(nèi)容檢查和功能調(diào)試1．利用功能鍵和軟鍵對功能檢查調(diào)試的內(nèi)容（1）位置（POS）功能（2）程序（PROG）功能在存儲（MEM）方式時（3）程序（PROG）功能在編輯（EDIT）方式時（4）程序（PROG）功能在手動輸入數(shù)據(jù)（MDI）方式時（5）程序（PROG）功能在手動（HNDL）、點動（JOG）和返回參考點（REF）方式時（6）程序（PROG）功能在所有方式下都通用（7）位置補償設(shè)定（OFFSETSETTING）功能（8）系統(tǒng)（SYSTEM）功能（9）信息（MESSAGE）功能（10）幫助（HELP）功能（11）用戶圖形（CUSTOMGRAPH）功能圖3.10在功能鍵的軟鍵狀態(tài)下的CRT顯示內(nèi)容檢查和功能調(diào)試2．軟件裝載和模塊設(shè)定的檢查（1）軟件裝載（2）模塊設(shè)定的檢查（3）軟件構(gòu)成3．系統(tǒng)構(gòu)成功能的檢查CNC系統(tǒng)具有系統(tǒng)構(gòu)成顯示功能，這樣就可以知道安裝印刷電路板的種類和軟件種類。

CRT將顯示印刷電路板的槽號、模塊號以及帶CPU模塊的軟件系列和帶CPU模塊的軟件版號。CRT顯示的軟件構(gòu)成主要是軟件系列、軟件版別、軟件種類和軟件構(gòu)成。顯示的模塊構(gòu)成主要是印刷電路板的槽號、印刷電路板的種類、模塊或硬件的種類等。4．報警履歷功能的檢查

按照報警順序，CNC系統(tǒng)中的存儲器只可以存儲50條報警，滿50條以后，按報警順序的先后依次自動消失。

履歷報警可以通過正確操作進行清除。當在報警參數(shù)中設(shè)定“1”時，發(fā)生外部報警或用戶宏程序報警時，報警履歷中不僅可顯示出報警號，還可以顯示出報警信息，同時對這些報警號和報警信息進行存儲。當在報警參數(shù)中設(shè)定“0”時，發(fā)生外部報警或用戶宏程序報警時，這些報警將不被存儲，只是在發(fā)生故障時顯示外部報警或用戶宏程序報警。5．外部操作信息歷史功能的檢查

這項功能就是可以將外部操作信息作為歷史存儲起來，同時還可以在外部操作信息歷史顯示上看到存儲的歷史內(nèi)容。CRT主要顯示外部操作信息歷史的年、月、日、小時、分、秒和外部操作信息歷史號等內(nèi)容。當參數(shù)MMC設(shè)定為“1”時，通過操作可將外部操作信息的歷史內(nèi)容刪除掉。

當參數(shù)MSO、MSI改變以后，所有外部操作信息的歷史內(nèi)容都將被清除。外部操作信息最多可指定255個字符，但可根據(jù)參數(shù)的組合來限制外部操作歷史保存字符的字數(shù)，同時還可以選擇歷史事件的個數(shù)。

當設(shè)定好外部操作信息歷史功能參數(shù)后，需要切斷電源然后再重新開機，這個參數(shù)的設(shè)定才起作用。6．操作履歷功能的檢查

操作履歷功能主要是指當數(shù)控機床出現(xiàn)故障或報警時，操作人員都操作了哪些鍵及輸入的信號將連同報警的歷史同時在CRT上顯示出來。（1）參數(shù)設(shè)定的檢查（2）操作歷史功能的檢查7．診斷功能的檢查

診斷功能的主要內(nèi)容有發(fā)出指令而不執(zhí)行的原因，循環(huán)啟動信號燈關(guān)斷的原因，報警狀態(tài)；串行編碼器報警內(nèi)容，分離型串行脈沖編碼器報警內(nèi)容，伺服參數(shù)異常報警的詳細情況，位置偏差量，參數(shù)點偏差功能，加減速有效時的位置偏差，參數(shù)為“0”的原因；感應(yīng)同步方式絕對位置檢測器，串行主軸，剛性攻絲；開放式CNC，小直徑深孔鉆削循環(huán)及簡易同步控制等。8．CNC狀態(tài)顯示功能的檢查

在狀態(tài)顯示功能中主要有方式選擇狀態(tài)、自動運轉(zhuǎn)狀態(tài)、輔助功能狀態(tài)、緊急停止或復位狀態(tài)、報警狀態(tài)、時間顯示，以及程序編輯狀態(tài)或運轉(zhuǎn)中狀態(tài)等。9．波形診斷功能的檢查

波形診斷功能主要有單觸發(fā)型和存儲型兩種。（1）參數(shù)設(shè)定功能的檢查（2）波形診斷參數(shù)功能的檢查（3）波形診斷數(shù)據(jù)功能的檢查10．操作監(jiān)控功能的檢查

操作監(jiān)控功能主要是對各坐標伺服軸和主軸的負載及速度進行監(jiān)控。通過操作可以看到操作監(jiān)控是“0”還是“1”，即是否使用操作監(jiān)控。還可以看到監(jiān)控畫面的速度表為“0”時，將顯示主軸電機速度；為“1”時，將顯示主軸速度。還可以顯示出第一、第二、第三及第四個坐標伺服電機負載表的軸號。11．操作功能的檢查（1）復位功能的檢查（2）MDI輸入功能的檢查（3）與FANUC文件盒的輸入、輸出功能的檢查（4）從FANUC文件盒輸入功能的檢查（5）輸出到FANUC文件盒功能的檢查（6）檢索功能的檢查（7）編輯功能的檢查（8）核對功能的檢查（9）重放功能的檢查（10）清除功能的檢查（11）手動操作功能的檢查（12）顯示功能的檢查（13）圖形功能的檢查（14）幫助功能的檢查（15）自診斷功能的檢查（16）其他功能的檢查3.3.2數(shù)控機床CNC系統(tǒng)通電后的硬件檢查和調(diào)試1．硬件的基本配置硬件主要分為兩大單元，一個是主板單元，另一個是I/O板單元。主板單元由主CPU、存儲器、PMC控制、I/O控制、伺服控制、主軸控制、存儲卡以及LED顯示等電路組成。其中存儲器中主要包括系統(tǒng)軟件、宏程序、梯形圖程序、零件加工程序和參數(shù)等。I/O板單元由電源板、閱讀穿孔機接口、MDI控制、顯示控制以及手搖脈沖發(fā)生器控制和RS232標準接口等電路組成。主板單元由多個模塊組成，主要有PMC控制模塊、存儲器和主軸模塊、FORM和SRAM模塊及伺服模塊等。2．主板單元發(fā)光二極管LED的工作狀態(tài)

主板單元上的LED顯示表示主板單元的工作狀態(tài)，從LED的顯示上可以直觀地看到CNC系統(tǒng)中主板單元的工作是處于正常狀態(tài)還是故障狀態(tài)。因此，當CNC系統(tǒng)通電以后，必須檢查主板單元LED的顯示是否正常。

當主板單元出現(xiàn)故障時，報警狀態(tài)顯示三種情況，即主CPU板上的電池報警、伺服報警及其他系統(tǒng)方面的報警。如果報警狀態(tài)LED顯示了某種狀態(tài)，應(yīng)立即停機并按照說明書指出的報警狀態(tài)的含義排除故障。故障排除后LED顯示正常了，才能進行下一步的檢查和調(diào)試工作。3．I/O單元的開關(guān)設(shè)定和LED的工作狀態(tài)

在對I/O單元上的開關(guān)設(shè)定和LED的狀態(tài)與說明書對照全部正確后，才說明I/O單元是正常工作的，否則必須要找出原因排除故障后才能進行工作。

除了主板單元和I/O板單元外，另外還要有電源單元、主軸放大單元和伺服放大單元。同樣，對這三個單元上的狀態(tài)顯示按照說明書上的要求進行檢查和調(diào)試。4．液晶顯示器LCD的調(diào)整

在調(diào)試液晶顯示器時，如果發(fā)現(xiàn)顯示頻繁閃爍，可將液晶顯示器后部的TM1開關(guān)扳到另一側(cè)，即可消除閃爍。如果需要調(diào)整液晶顯示器的水平位置，可以調(diào)整顯示器后部的SW1電位器，將其調(diào)到最佳狀態(tài)，調(diào)整時注意除SW1外，其余電位器不要調(diào)整，以免出現(xiàn)異常。3.3.3數(shù)字伺服系統(tǒng)的檢查和調(diào)試FANUC0i-A系統(tǒng)采用的數(shù)字伺服系統(tǒng)，根據(jù)數(shù)字伺服系統(tǒng)的特點，在調(diào)試數(shù)控機床時，對數(shù)字伺服要做以下檢查和調(diào)試工作。1．檢查和調(diào)試伺服系統(tǒng)參數(shù)的初始化設(shè)定

數(shù)控機床在急停狀態(tài)下接通電源，按照維修書上的操作方法找到顯示設(shè)定伺服調(diào)整參數(shù)的畫面，“0”表示不顯示伺服調(diào)整畫面，“1”表示伺服調(diào)試畫面。設(shè)定好以后，先切斷電源，幾秒鐘以后再次接通，以上設(shè)定的參數(shù)開始起作用。

按照操作方法進行參數(shù)初始設(shè)定時，PRMCAL位自動變成1；DGPRM位為“0”時，表示進行數(shù)字伺服參數(shù)的初始化設(shè)定；為“1”時，表示不進行數(shù)字伺服參數(shù)的初始化設(shè)定；PLCO1位為“0”時，使用PRM2023和2024的值乘以10倍。2．伺服調(diào)整的顯示

伺服調(diào)整的顯示內(nèi)容主要有功能位、回路增益、調(diào)整開始位、設(shè)定周期、積分增益、比例增益、濾波器、速度增益、報警1～報警5、位置偏差量、實際電流和實際速度等。實際電流即顯示額定電流的百分比。實際速度即顯示電機的實際轉(zhuǎn)速。3．返回參考點位置參數(shù)的調(diào)整

數(shù)控機床的各坐標軸都有返回參考點功能，坐標軸返回參考點一般采用兩種方法，即擋塊方式返回坐標參考點和無擋塊方式返回坐標參考點。當了解到調(diào)試數(shù)控機床各坐標軸返回參考點采用何種方式后，即可對參數(shù)進行檢查或調(diào)試。（1）擋塊式返回參考點位置的調(diào)整

所謂擋塊式返回參考點，就是在坐標運行的可移動部件上安裝減速擋塊和參考點擋塊，在固定部件上安裝減速行程開關(guān)和參考點行程開關(guān)。坐標返回參考點的速度和到參考點位置的控制如圖3.11所示。圖3.11坐標返回參考點的速度和到參考點位置的控制（2）無擋塊方式返回坐標參考點的設(shè)定

所謂無擋塊方式返回坐標參考點，就是在坐標運行的可移動部件和固定部件上不安裝擋塊和行程開關(guān)，而是用絕對位置檢測器來設(shè)定坐標的參考點位置。如果在調(diào)試數(shù)控機床、使用數(shù)控機床及維修數(shù)控機床時需要重新設(shè)定參考點位置，可按說明書指定的方法進行設(shè)定。

在FANUC0i-A系統(tǒng)中具體操作為：手動把坐標軸移動到所要設(shè)定的參考點附近，然后操作返回參考點開關(guān)，按進給軸方向選擇信號按鈕中的“+”、“”，移動到下一個光柵尺的柵格位置后停止，將此位置設(shè)定為該坐標的參考點。

在設(shè)定參考點參數(shù)時，按操作要求找到相應(yīng)的畫面和參考位，在DLZ位置上如果設(shè)為“0”，表示返回參考點位置；如果設(shè)為“1”，則表示采用無擋塊或返回參考點。再找到相應(yīng)的參考位，在ZMI位置上如果設(shè)為“0”，表示返回參考點間隙初始方向為正；如果設(shè)為“1”，則表示返回參考點間隙初始方向為負，即返回參考點時的坐標移動方向就確定了。3.3.4交流主軸驅(qū)動系統(tǒng)的檢查和調(diào)試FANUC0i-A數(shù)控系統(tǒng)控制交流主軸驅(qū)動有兩種形式：一種為串行接口，另一種為模擬接口。1．串行接口交流驅(qū)動主軸的調(diào)試串行接口交流驅(qū)動主軸通過PMC主要控制與主軸有關(guān)的S指令﹑M指令、主軸倍率﹑變速齒輪選擇及主軸定向等功能。

在主軸參數(shù)設(shè)定畫面中可以看到齒輪比參數(shù)、主軸最高轉(zhuǎn)速參數(shù)、電機最高轉(zhuǎn)速參數(shù)和主軸為c軸時最高轉(zhuǎn)速參數(shù)。主軸調(diào)整畫面中的運行方式主要有一般運行﹑定向﹑同步控制﹑剛性攻絲﹑c軸輪廓控制和主軸定位控制等。2．模擬接口交流驅(qū)動主軸的調(diào)試

模擬接口交流驅(qū)動主軸同樣通過PMC主要控制與主軸有關(guān)的S指令、M指令、主軸倍率、變速齒輪選擇及主軸定向等功能。在進行D/A轉(zhuǎn)換器的偏移調(diào)整時，指令主軸轉(zhuǎn)速為零，用數(shù)字萬用表將主軸放大器電路板上的檢查端子DA2調(diào)為0mV，就可對M系或T系的D/A轉(zhuǎn)換器偏移進行調(diào)整。

在進行D/A轉(zhuǎn)換器增益的調(diào)整時，指令齒輪1的主軸為最高轉(zhuǎn)速，用數(shù)字萬用表把主軸放大器電路板上的檢查端子DA2調(diào)為10.0V，就可對M系或T系進行參數(shù)值的調(diào)整。

數(shù)控機床CNC系統(tǒng)的功能檢查和調(diào)整是數(shù)控機床整體檢查和調(diào)試工作的主要組成部分，只有CNC系統(tǒng)中的功能符合用戶訂貨時的要求，才能進行下一步的調(diào)試工作。

一般情況下，數(shù)控機床交到用戶手中時，這方面的工作是由廠商的服務(wù)人員來完成的，但是作為數(shù)控機床的維修人員一定要直接參與數(shù)控機床的調(diào)試工作，這對今后的正確使用和維修工作會帶來極大幫助。圖3.12所示是CNC系統(tǒng)功能檢查和調(diào)試的主要內(nèi)容。圖3.12CNC系統(tǒng)功能檢查和調(diào)試的主要內(nèi)容3.4數(shù)控機床的整機調(diào)試3.4.1對數(shù)控機床主機各部位的調(diào)試1．檢查液壓系統(tǒng)、氣動系統(tǒng)和中心潤滑系統(tǒng)

數(shù)控機床全部通電以后，首先要認真檢查液壓系統(tǒng)、氣動系統(tǒng)和中心潤滑系統(tǒng)的壓力是否符合技術(shù)要求、工作是否正常，各液壓元器件、氣動元器件、中心潤滑元器件和所有管路有無漏油、漏氣現(xiàn)象。

液壓系統(tǒng)中的儲能器工作是否正常，氣動系統(tǒng)通往各分支系統(tǒng)的壓力是否符合要求，過濾器和油水分離器的工作是否正常，中心潤滑系統(tǒng)的潤滑間隔時間和一次潤滑時間是否正確，檢查液壓系統(tǒng)油箱和中心潤滑系統(tǒng)油箱的油位是否符合要求。2．數(shù)控機床水平的精確調(diào)整

首先，在MDI方式下慢速移動各坐標軸，盡量將各坐標運行到基本滿行程。在精確調(diào)整數(shù)控機床水平時離不開各坐標的運行。而精確調(diào)整數(shù)控機床水平是整機調(diào)試數(shù)控機床的前提條件。

前面講過，數(shù)控機床的床身有3點支撐、4點支撐和4點以上支撐。在4點以上支撐中，分為主支撐點和輔助支撐點，那么在調(diào)整數(shù)控機床水平時要先調(diào)整主支撐點，然后再調(diào)整輔助支撐點。3．液壓平衡系統(tǒng)的調(diào)試圖3.13數(shù)控機床主軸箱液壓平衡系統(tǒng)油路4．刀庫的調(diào)試

以加工中心機床采用隨機刀庫為例。通常，每把刀具都要編一個特定的刀具號，如果把刀庫的刀具進行了更換或調(diào)整，那么在加工程序中對刀具的具體編號應(yīng)進行相應(yīng)的修改。5．機械手與主軸、刀庫位置的調(diào)試圖3.14機械手位置調(diào)整6．刀塔的調(diào)試

在數(shù)控機床上刀塔是數(shù)控機床的自動換刀裝置，不論是四工位、六工位、八工位還是十二工位或更多工位，要注意檢查和調(diào)整刀塔在接到信號或進行換刀動作以后是否正確的問題。7．可交換工作臺的調(diào)試

許多加工中心都具有工作臺可交換功能，有雙工作臺可交換、四工作臺可交換、六工作臺及八工作臺可交換等。同時，對工作臺的最大承重、工作臺交換時間等也相應(yīng)的有技術(shù)要求。

臥式可交換工作臺加工中心整機通電調(diào)試工作步驟可參考圖3.15所示的流程圖。圖3.15整機通電調(diào)試工作步驟流程圖3.4.2數(shù)控車床的空運轉(zhuǎn)和負荷試驗1．數(shù)控車床的空運轉(zhuǎn)調(diào)試（1）溫升的調(diào)試（2）主軸轉(zhuǎn)速和各坐標軸進給速度的調(diào)試（3）數(shù)控車床主機各部分動作的調(diào)試（4）數(shù)控車床主傳動系統(tǒng)空運轉(zhuǎn)功率的調(diào)試（5）數(shù)控車床整機連續(xù)空運轉(zhuǎn)模擬切削的調(diào)試主軸轉(zhuǎn)速（r/min）2575125225375525675825溫升時間（min）3055105555主軸轉(zhuǎn)速（r/min）10001250150017502000225025002750溫升時間（min）105555333主軸轉(zhuǎn)速（r/min）30003250350037504000425045005000溫升時間（min）3555551060表3.1 臥式數(shù)控車床主軸溫升調(diào)試圖3.16數(shù)控車床主軸轉(zhuǎn)速和坐標進給速度允許的偏差值圖3.17數(shù)控車床細化調(diào)試內(nèi)容示意圖2．數(shù)控車床的負荷試驗

數(shù)控車床的負荷試驗是數(shù)控車床調(diào)試中的一項重要工作，實際上是看所購置數(shù)控車床的加工能力是否能滿足用戶所提出的數(shù)控車床應(yīng)當承受動負荷方面的技術(shù)要求。

數(shù)控車床的最大切削抗力、切削時的抗振性和數(shù)控車床主傳動系統(tǒng)的最大扭矩、主傳動系統(tǒng)的最大功率等，都是對數(shù)控車床進行負荷試驗時的重要內(nèi)容。3.4.3臥式加工中心的空運轉(zhuǎn)和負荷試驗1．臥式加工中心的空運轉(zhuǎn)調(diào)試（1）溫升的調(diào)試（2）主軸轉(zhuǎn)速和各坐標軸進給速度的調(diào)試（3）臥示加工中心主機各部分動作的調(diào)試主軸轉(zhuǎn)速（r/min）80160240320400500600700溫升時間（min）3055551055主軸轉(zhuǎn)速（r/min）800900100015002000250030003500溫升時間（min）555103333主軸轉(zhuǎn)速（r/min）40004500500055006000650070008000溫升時間（min）3335551060表3.2 臥式加工中心主軸溫升調(diào)試圖3.18加工中心主軸轉(zhuǎn)速和坐標進給速度允許的偏差值2．臥式加工中心的負荷試驗

對于臥式加工中心來說，負荷試驗也是調(diào)試中不可缺少的一項重要工作。在進行數(shù)控機床承載工件最大重量的運轉(zhuǎn)試驗時，首先要按照說明書中給定的工作臺所承受的最大載荷將對應(yīng)的重物放在工作臺上，要注意載荷在工作臺上要均勻分布。

然后給定進給速度的F值，并以最低和最高的速度運行，并要做到各坐標的滿行程運行。用低速運行時，每次各坐標移動的距離必須大于20mm；用高速運行和G00運行時，往復不能少于5次。在進行該試驗時，數(shù)控機床各坐標的運行應(yīng)當平穩(wěn)、可靠且無爬行。

在進行主傳動系統(tǒng)最大扭矩試驗時，先確定試件的材料為灰口鑄鐵或中碳鋼，刀具選用端銑刀或硬質(zhì)合金鏜刀。在主軸恒扭矩調(diào)速范圍內(nèi)，選擇一個適當?shù)闹鬏S速度進行銑削或鏜削方式試驗。在切削過程中，多次改變進給速度和切削深度。試驗中主傳動系統(tǒng)應(yīng)能達到說明書中所規(guī)定的最大扭矩，同時各傳動部件、變速機構(gòu)等工作應(yīng)正常、可靠。

臥式加工中心的最大切削抗力試驗可與最大扭矩試驗同時進行。在用端銑刀和鏜刀加工灰口鑄鐵或中碳鋼切削時，要看最大的切削抗力是否能達到說明書中所規(guī)定的技術(shù)指標，過載保護裝置工作是否正常、可靠。

最后，用端銑刀進行銑削，并多次改變進給速度和切削深度，要使主電機達到額定功率或說明書中給定的最大功率。在進行試驗時，機床各部件工作應(yīng)當正常、可靠，沒有明顯的顫振現(xiàn)象。3.5數(shù)控機床的精度檢測

數(shù)控機床的精度檢測主要包括幾何精度檢測、位置精度檢測和加工試件的精度檢測。這里主要以臥式可交換工作臺（雙工位）加工中心為例，介紹如何進行幾何精度檢測、位置精度檢測以及加工試件的方法和檢測。3.5.1數(shù)控機床幾何精度的檢測TH6350是一臺四軸四聯(lián)動、雙工作臺可交換、刀庫容量為32把刀具或60把刀具的精密型臥式加工中心。幾何精度是按JB/T8772.1—1998《精密加工中心檢驗條件第1部分：臥式機床精度的檢驗》標準進行設(shè)計制造的，幾何精度的檢測也應(yīng)按照該標準進行。1．幾何精度檢測前的準備工作（1）與精度檢測有關(guān)的數(shù)控機床主要技術(shù)參數(shù)（2）所需的檢測工具（3）數(shù)控機床水平和環(huán)境要求2．幾何精度的檢測（1）立柱沿x坐標軸軸線運動的直線度在檢測立柱沿x坐標軸軸線運動的直線度時，可以用平尺和千分表，也可以用激光干涉儀。不管是用平尺、千分表還是激光干涉儀，千分表頭或激光干涉鏡都要裝在主軸部位，測量部位應(yīng)在工作臺的中央。圖3.19立柱沿x坐標軸軸線運動的直線度測量（2）工作臺沿z坐標軸軸線運動的直線度

檢測工作臺沿z坐標軸軸線運動的直線度時，使用測量量具和檢測方法與立柱沿x坐標軸軸線運動的直線度相同。（3）主軸箱沿y坐標軸軸線運動的直線度

主軸箱沿y坐標軸軸線運動的直線度的檢測，測量量具和檢測方法與立柱沿x坐標軸軸線運動的直線度和工作臺沿z坐標軸軸線運動的直線度基本相同，只是平尺換成直角尺。

由于y坐標軸的行程也是600mm，那么如圖3.21所示，不管是在x-y平面內(nèi)，還是在y-z平面內(nèi)，在全行程測量后，主軸箱沿y坐標軸軸線運動的直線度允差都為0.010mm。同樣，局部公差要在任意300mm測量長度上為0.004mm。圖3.20工作臺沿z坐標軸軸線運動的直線度測量圖3.21主軸箱沿y坐標軸軸線運動的直線度測量（4）立柱沿x坐標軸軸線運動的角度偏差

在檢測立柱沿x坐標軸軸線運動的角度偏差時，要用到精密水平儀、光學角度偏差測量工具等。要求檢測工具放在運動部件上。

如圖3.22所示，在垂直于主軸軸線的x-y平面內(nèi)、在x-z水平面內(nèi)和在平行于主軸軸線的y-z平面內(nèi)，在全行程測量后，立柱沿x坐標軸軸線運動的角度偏差允差為0.040mm/1000mm或18″。局部公差要求在任意500mm測量長度上為0.020mm/1000mm或4″。圖3.22立柱沿x坐標軸軸線運動的角度偏差測量（5）工作臺沿z坐標軸軸線運動的角度偏差

檢測工作臺沿z坐標軸軸線運動的角度偏差所用的檢測量具和檢測方法基本上與立柱沿x坐標軸軸線運動的角度偏差相同。

如圖3.23所示，在平行于坐標軸軸線的y-z平面內(nèi)、在x-z水平面內(nèi)和在垂直于主軸軸線的x-y平面內(nèi)，在全行程測量后，工作臺沿z坐標軸軸線運動的角度偏差允差為0.040mm/1000mm或8“。局部公差要求在任意500mm測量長度上為0.020mm/1000mm或4″。圖3.23工作臺沿z坐標軸軸線運動的角度偏差測量（6）主軸箱沿y坐標軸軸線運動的角度偏差

檢測主軸箱沿y坐標軸軸線運動的角度偏差所用的檢測量具與立柱沿x坐標軸軸線運動的角度偏差和工作臺沿z坐標軸軸線運動的角度偏差相同。圖3.24主軸箱沿y坐標軸軸線運動的

角度偏差測量（7）主軸箱沿y坐標軸軸線運動對立柱沿x坐標軸軸線運動的垂直度

檢測主軸箱沿y坐標軸軸線運動對立柱沿x坐標軸軸線運動的垂直度所用的檢測量具為平尺、角尺和千分表。圖3.25主軸箱沿y坐標軸軸線運動對立柱沿x坐標軸軸線運動的垂直度測量（8）主軸箱沿y坐標軸軸線運動對工作臺沿z坐標軸軸線運動的垂直度

檢測主軸箱沿y坐標軸軸線運動對工作臺沿z坐標軸軸線運動的垂