《數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修》數(shù)控機(jī)床安裝調(diào)試與驗(yàn)收

數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修（第2版）

數(shù)控機(jī)床安裝調(diào)試與驗(yàn)收

【學(xué)習(xí)目標(biāo)】

通過對(duì)數(shù)控機(jī)床的安裝、調(diào)試，認(rèn)識(shí)數(shù)控機(jī)床的精度要求和工作環(huán)境。

通過實(shí)踐精度檢測(cè)重點(diǎn)掌握數(shù)控機(jī)床幾何精度檢測(cè)與驗(yàn)收方法。

正確應(yīng)用檢具對(duì)加工中心各軸進(jìn)行位置精度檢測(cè)與單雙向螺距補(bǔ)償。

以威海天諾數(shù)控機(jī)械有限公司生產(chǎn)的數(shù)控刨臺(tái)臥式銑鏜床TH6513為例，該機(jī)床能實(shí)現(xiàn)任意四軸聯(lián)動(dòng)，適合于大中型零件多工作面的銑、鉆、鏜、攻絲、車螺紋、銑端面、兩維和三維曲面等多工序加工。其X軸、Y軸的行程可達(dá)2

000mm以上，可利用ML10激光干涉儀或步矩規(guī)對(duì)X軸進(jìn)行檢測(cè)分析。一、任務(wù)導(dǎo)入圖2-1利用步距規(guī)進(jìn)行線性螺距誤差檢測(cè)二、相關(guān)知識(shí)

4．?dāng)?shù)控系統(tǒng)的連接2．?dāng)?shù)控機(jī)床的吊裝1．?dāng)?shù)控機(jī)床的安裝環(huán)境3．機(jī)床部件的組裝（一）數(shù)控機(jī)床的安裝圖2-3楔形鐵調(diào)節(jié)應(yīng)用（二）數(shù)控機(jī)床的調(diào)試1．通電試車數(shù)控機(jī)床通電試車調(diào)整主要是粗調(diào)數(shù)控機(jī)床的主要幾何精度與通電試運(yùn)轉(zhuǎn)，其目的是檢驗(yàn)數(shù)控機(jī)床的基礎(chǔ)及其安裝的可靠性；檢驗(yàn)數(shù)控機(jī)床的各機(jī)械傳動(dòng)、電氣控制、潤滑、液壓和氣動(dòng)系統(tǒng)是否正常可靠。通電試車前應(yīng)用干凈的棉紗擦除各導(dǎo)軌及滑動(dòng)面上的防銹油，并涂上潤滑油。數(shù)控機(jī)床通電試車前應(yīng)檢查以下內(nèi)容。

（1）檢查數(shù)控機(jī)床與電柜的外觀。

（3）通電調(diào)試。（2）粗調(diào)數(shù)控機(jī)床的主要幾何精度。2．水平調(diào)整完成數(shù)控機(jī)床組裝之后，需要進(jìn)行水平調(diào)整。一般數(shù)控機(jī)床的絕對(duì)水平度誤差控制在0.04/1

000mm之內(nèi)。（三）數(shù)控機(jī)床的驗(yàn)收數(shù)控機(jī)床從訂購到正式投入使用，一般要經(jīng)歷機(jī)床訂購、機(jī)床預(yù)驗(yàn)收、運(yùn)抵、最終驗(yàn)收和交付使用等環(huán)節(jié)。1．開箱檢驗(yàn)2．外觀檢查3．功能檢查4．精度驗(yàn)收（四）幾何精度的檢測(cè)與驗(yàn)收

1．?dāng)?shù)控車床幾何精度的檢測(cè)主參數(shù)范圍1范圍2范圍3床身上最大回轉(zhuǎn)直徑d≤250250<d≤500500<d≤1000公稱棒料直徑d'≤2525<d'≤63d'>63公稱卡盤直徑d≤125125<d≤250d>250表2-2 機(jī)床的尺寸范圍

單位：mm2．加工中心或數(shù)控銑床幾何精度的檢測(cè)3．工作精度的驗(yàn)收

（一）定位精度和重復(fù)定位精度檢測(cè)定位精度和重復(fù)定位精度綜合反映了數(shù)控機(jī)床各軸運(yùn)動(dòng)部件的綜合精度。定位精度是指數(shù)控機(jī)床各移動(dòng)軸在確定的終點(diǎn)所能達(dá)到的實(shí)際位置精度，其誤差稱為定位誤差。它將直接影響零件加工的精度。重復(fù)定位精度是指在數(shù)控機(jī)床上，反復(fù)運(yùn)行同一程序代碼，所得到的位置精度的一致程度。重復(fù)定位精度受伺服系統(tǒng)特性、進(jìn)給傳動(dòng)環(huán)節(jié)的間隙與剛性以及摩擦特性等因素的影響。三、任務(wù)實(shí)施1．定位精度和重復(fù)定位精度的評(píng)定方法2．定位精度測(cè)量工具和方法（1）步距規(guī)測(cè)量。（2）激光干涉儀檢測(cè)。圖2-4步距規(guī)結(jié)構(gòu)圖圖2-5標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)循環(huán)圖圖2-6ML10激光干涉儀工作原理和光路示意圖圖2-7激光干涉儀檢測(cè)安裝圖（二）反向間隙檢測(cè)

1．反向間隙的產(chǎn)生及影響數(shù)控機(jī)床各坐標(biāo)軸進(jìn)給傳動(dòng)鏈上驅(qū)動(dòng)部件(如伺服電動(dòng)機(jī)、伺服液壓馬達(dá)和步進(jìn)電動(dòng)機(jī)等)的反向死區(qū)、各機(jī)械運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)副的反向間隙等會(huì)造成各坐標(biāo)軸在由正向運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)為反向運(yùn)動(dòng)時(shí)形成反向間隙，通常也稱反向間隙或失動(dòng)量。2．反向間隙的檢測(cè)圖2-8數(shù)控機(jī)床進(jìn)給軸反向間隙檢測(cè)示意圖注意：不能帶電測(cè)量，盡量不要在電路中測(cè)量電阻，保證電阻不和其他導(dǎo)電體連接，最好將電阻拆卸下來測(cè)量，避免出現(xiàn)并聯(lián)。不要用雙手接觸電阻，避免將人體電阻與被測(cè)電阻并聯(lián)。

3．反向間隙的補(bǔ)償

通常數(shù)控裝置內(nèi)存中設(shè)有若干個(gè)地址，專供存儲(chǔ)各軸的反向間隙值。當(dāng)機(jī)床的某個(gè)軸被指令改變運(yùn)動(dòng)方向時(shí)，數(shù)控裝置會(huì)自動(dòng)讀取該軸的反向間隙值，對(duì)坐標(biāo)位移指令值進(jìn)行補(bǔ)償、修正，使機(jī)床準(zhǔn)確地定位在指令位置上，消除或減小反向間隙對(duì)機(jī)床精度的不利影響。

（一）螺距誤差的檢測(cè)與分析

1．螺距誤差補(bǔ)償與檢測(cè)原理在半閉環(huán)數(shù)控系統(tǒng)中，重復(fù)定位精度和定位精度很大程序上取決于數(shù)控機(jī)床的滾珠絲杠精度，由于滾珠絲杠存在制造誤差和長期加工使用帶來的磨損，其精度必然下降，故所有的數(shù)控機(jī)床都為用戶提供了螺距誤差補(bǔ)償功能。四、技能拓展圖2-9利用步距規(guī)采用線性補(bǔ)償法進(jìn)行螺距誤差補(bǔ)償檢測(cè)

2．螺距誤差補(bǔ)償

在大多數(shù)數(shù)控系統(tǒng)中螺距誤差補(bǔ)償只是對(duì)機(jī)床的線性補(bǔ)償段起作用，只要在數(shù)控系統(tǒng)允許的范圍內(nèi)補(bǔ)償就會(huì)起到補(bǔ)償作用，每軸的螺距誤差可以用最小移動(dòng)單位的倍數(shù)進(jìn)行補(bǔ)償，一般以機(jī)床參考點(diǎn)作為補(bǔ)償原點(diǎn)，在移動(dòng)軸設(shè)定的各補(bǔ)償間隔上，把應(yīng)補(bǔ)償?shù)闹底鳛楣潭▍?shù)設(shè)定。

圖2-9所示為利用步距規(guī)采用線性補(bǔ)償法進(jìn)行螺距誤差補(bǔ)償檢測(cè)。圖2-10利用激光干涉儀采用定點(diǎn)補(bǔ)償法進(jìn)行螺距誤差補(bǔ)償檢測(cè)（二）螺距誤差補(bǔ)償?shù)臏y(cè)定和計(jì)算

1．操作和測(cè)量方法