數(shù)控設(shè)備維護(hù)與裝調(diào) 課件 情境四任務(wù)4.1 數(shù)控機(jī)床的安裝調(diào)試

任務(wù)4.1數(shù)控機(jī)床的安裝調(diào)試修德創(chuàng)新致遠(yuǎn)塑能情境4數(shù)控機(jī)床的裝調(diào)與精度檢測工作目標(biāo)1.能描述數(shù)控機(jī)床安裝、調(diào)試的步驟和常用的方法；2.能根據(jù)數(shù)控機(jī)床調(diào)試驗收的國家標(biāo)準(zhǔn)及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)對機(jī)床進(jìn)行調(diào)試；3.能根據(jù)數(shù)控機(jī)床調(diào)試驗收的基本流程對新機(jī)床或維修的機(jī)床進(jìn)行調(diào)試和驗收；4.能排除零件平面的加工精度超差故障；5.能在完成任務(wù)過程中培養(yǎng)安全意識，鍛煉職業(yè)素養(yǎng)，誠實守信，有團(tuán)隊意識，工匠精神，培養(yǎng)愛崗敬業(yè)和愛國情懷。任務(wù)描述

某企業(yè)一臺數(shù)控銑床，配有FANUC0iMate數(shù)控系統(tǒng),設(shè)備正常使用三年后搬進(jìn)新廠房，在加工零件時，出現(xiàn)零件平面的加工精度超差的故障現(xiàn)象，機(jī)床沒有任何報警，如圖所示。請根據(jù)故障現(xiàn)象，按照“檢查——計劃——診斷——維修——試機(jī)”五步故障維修工作法排除故障。一、數(shù)控機(jī)床的安裝相關(guān)知識（一）數(shù)控機(jī)床本體的安裝注意事項如下：（1）機(jī)床拆箱后首先找到隨機(jī)的文件資料，找出機(jī)床裝箱單，按照裝箱單清點各包裝箱內(nèi)零部件、電纜、資料等是否齊全。（2）機(jī)床各部件組裝前，首先去除安裝連接面、導(dǎo)軌和各運(yùn)動面上的防銹涂料，做好各部件外表清潔工作。（3）連接時特別要注意清潔工作和可靠的接觸及密封，并檢查有無松動和損壞。電纜插上后一定擰緊緊固螺釘，保證接觸可靠。油管、氣管連接中要特別防止異物從接口中進(jìn)入管路，造成整個液壓系統(tǒng)故障，管路連接時每個接頭都要擰緊。電纜和管路連接完畢后，要做好各管線的就位固定、防護(hù)罩殼的安裝，保證外觀整齊。一、數(shù)控機(jī)床的安裝（二）數(shù)控系統(tǒng)的連接（1）控系統(tǒng)的開箱檢查。（2）外部電纜的連接。（3）數(shù)控系統(tǒng)電源線的連接。（4）設(shè)定的確認(rèn)。（5）輸入電源電壓、頻率及相序的確認(rèn)。（6）確認(rèn)直流電源單元的電壓輸出端是否對地短路。（7）接通數(shù)控柜電源，檢查各輸出電壓。（8）確認(rèn)數(shù)控系統(tǒng)中各參數(shù)的設(shè)定。（9）確認(rèn)數(shù)控系統(tǒng)與機(jī)床側(cè)的接口。二、數(shù)控機(jī)床的調(diào)試（一）數(shù)控機(jī)床通電試驗按數(shù)控機(jī)床說明書要求給機(jī)床潤滑，潤滑點灌注規(guī)定的油液和油脂，清洗液壓油箱及過濾器，灌入規(guī)定標(biāo)號的液壓油，接通外界輸入的氣源。機(jī)床通電操作可以是一次各部分全面供電，也可以是各部分分別供電，然后再做總供電試驗。二、數(shù)控機(jī)床的調(diào)試（二）數(shù)控機(jī)床安裝調(diào)整機(jī)床的按照水平的調(diào)平應(yīng)該符合一下要求：（1）機(jī)床應(yīng)以床身導(dǎo)軌作為安裝水平的檢驗基礎(chǔ)，并用水平儀和橋板或?qū)Ｓ脵z具在床身導(dǎo)軌兩端、接縫處和立柱連接處按導(dǎo)軌縱向和橫向進(jìn)行測量。（2）將水平儀按床身的縱向和橫向放在工作臺上或溜板上，并移動工作臺或溜板，在規(guī)定的位置進(jìn)行測量。（3）以機(jī)床的工作臺或溜板為安裝水平檢驗的基礎(chǔ)，并用水平儀按機(jī)床縱向和橫向放置在工作臺或溜板上進(jìn)行測量，但工作臺或溜板不應(yīng)移動位置。（4）以水平儀在床身導(dǎo)軌縱向等距離移動測量，并將水平儀讀數(shù)依次排列在坐標(biāo)紙上畫垂直平面內(nèi)直線度偏差曲線，其安裝水平儀以偏差曲線兩端點連線的斜率作為該機(jī)床的縱向安裝水平。其橫向安裝水平應(yīng)以橫向水平儀的讀數(shù)值計。（5）將水平儀放在設(shè)備技術(shù)文件規(guī)定的位置上進(jìn)行測量。二、數(shù)控機(jī)床的調(diào)試（三）加工中心換刀裝置運(yùn)行

讓機(jī)床自動運(yùn)動到刀具交換位置（可用G28Y0Z0或G30YOZ0等程序），用手動方式調(diào)整裝刀機(jī)械手和卸刀機(jī)械手相對主軸的位置。在調(diào)整中采用一個校對心棒進(jìn)行檢測，有誤差時可調(diào)整機(jī)械手的行程，移動機(jī)械手支座和刀庫位置等，必要時還可以修改換刀位置點的設(shè)定（改變數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)的參數(shù)設(shè)定）。調(diào)整完畢后，緊固各調(diào)整螺釘及刀庫地腳螺栓，然后裝上幾把接近規(guī)定允許重量的刀柄，進(jìn)行多次從刀庫到主軸的往復(fù)自動交換，要求動作準(zhǔn)確無誤，不撞擊、不掉刀。

帶APC交換工作臺的機(jī)床要把工作臺運(yùn)動到交換位置，調(diào)整托盤站與交換臺面的相對位置，達(dá)到工作臺自動換刀時動作平穩(wěn)、可靠、準(zhǔn)確。然后在工作臺面上裝70%～80%的允許負(fù)載，進(jìn)行多次自動交換動作，達(dá)到準(zhǔn)確無誤后再緊固各有關(guān)螺釘。二、數(shù)控機(jī)床的調(diào)試（四）數(shù)控機(jī)床試運(yùn)行數(shù)控機(jī)床安裝調(diào)試完畢后，要求整機(jī)在帶有一定負(fù)載條件下經(jīng)一段較長時間的自動運(yùn)行，較全面地檢查機(jī)床功能及工作可靠性。運(yùn)行時間尚無統(tǒng)一的規(guī)定，一般采用每天運(yùn)行8小時，連續(xù)運(yùn)行2～3天；或24小時連續(xù)運(yùn)行1～2天.這個過程稱為安裝后的試運(yùn)行。三、數(shù)控機(jī)床的驗收（一）機(jī)床外觀檢查在對數(shù)控機(jī)床做詳細(xì)檢查驗收以前，對數(shù)控柜的外觀進(jìn)行檢查驗收，應(yīng)包括一下幾個方面。（1）外表檢查：用肉眼檢查數(shù)控柜中的各單元是否破損、污染，連接電纜捆綁是否有破損，屏蔽層是否有剝落現(xiàn)象。（2）數(shù)控柜內(nèi)部件緊固情況檢查：包括螺釘緊固檢查、連接器緊固檢查和印制電路板的緊固檢查。（3）伺服電動機(jī)的外表檢查：特別是對帶有脈沖編碼器的伺服電動機(jī)的外殼應(yīng)做認(rèn)真檢查，尤其是它的后端。三、數(shù)控機(jī)床的驗收（二）機(jī)床性能及NC功能試驗現(xiàn)以一臺立式加工中心為例說明一些主要的檢查項目。（1）主軸系統(tǒng)性能；（2）進(jìn)給系統(tǒng)性能；（3）自動換刀系統(tǒng)；（4）機(jī)床噪聲；（5）電氣裝置；（6）數(shù)字控制裝置；（7）安全裝置；（8）潤滑裝置；（9）氣、液裝置；（10）附屬裝置；（11）數(shù)控機(jī)能；（12）連續(xù)無再和運(yùn)轉(zhuǎn)。三、數(shù)控機(jī)床的驗收（三）機(jī)床幾何精度檢查數(shù)控機(jī)床的幾何精度綜合反映該設(shè)備的關(guān)鍵機(jī)械零部件和組裝后的幾何形狀誤差。以下列出一臺普通立式加工中心的幾何精度檢測內(nèi)容。（1）工作臺面的平面度；（2）各坐標(biāo)方向移動的相互垂直度；（3）向X坐標(biāo)方向移動時工作臺面的平行度；（4）向Y坐標(biāo)方向移動時工作臺面的平行度；（5）向X坐標(biāo)方向移動時工作臺面T形槽側(cè)面的平行度；（6）主軸的軸向圓跳動；（7）主軸孔的徑向圓跳動；（8）主軸箱沿Z坐標(biāo)方向移動時主軸軸線的平行度；（9）主軸回轉(zhuǎn)中心線對工作臺面的垂直度；（10）主軸箱在Z坐標(biāo)方向移動的直線度。三、數(shù)控機(jī)床的驗收（四）機(jī)床定位精度檢查它表明所測量的機(jī)床各運(yùn)動部件在數(shù)控裝置控制下運(yùn)動所能達(dá)到的精度。定位精度主要檢查內(nèi)容如下。（1）直線運(yùn)動定位精度（包括X、Y、Z、U、V、W軸）；（2）直線運(yùn)動重復(fù)定位精度；（3）直線運(yùn)動軸機(jī)械原點的返回精度。（4）直線運(yùn)動失動量的測定；（5）回轉(zhuǎn)運(yùn)動定位精度（轉(zhuǎn)臺A、B、C軸）；（6）回轉(zhuǎn)運(yùn)動的重復(fù)定位精度；（7）回轉(zhuǎn)軸原點的返回精度；（8）回轉(zhuǎn)運(yùn)動失動量測定。三、數(shù)控機(jī)床的驗收（五）機(jī)床切削精度檢查機(jī)床切削精度檢查實質(zhì)是對機(jī)床的幾何精度和定位精度在切削和加工條件下的一項綜合考核。國內(nèi)多以單項加工為主。對于加工中心主要單項精度如下。（1）鏜孔精度；（2）端面銑刀銑削平面的精度（XY平面）；（3）鏜孔的孔距精度和孔徑分散度；（4）直線銑削精度；（5）斜線銑削精度；（6）圓弧銑削精度；（7）箱體掉頭鏜孔同軸度（針對臥式機(jī)床）；（8）水平轉(zhuǎn)臺回轉(zhuǎn)90o銑四方加工精度（針對臥式機(jī)床）。任務(wù)分析

數(shù)控機(jī)床的安裝調(diào)試很重要，這個環(huán)節(jié)決定了一臺數(shù)控機(jī)床能否正常使用、加工精度的好壞以及使用壽命的長短等問題。水平是機(jī)床各項精度的基礎(chǔ)，尤其是高精度的機(jī)床水平更為重要。機(jī)床的水平對產(chǎn)品的一致性，重復(fù)性，可靠性，再現(xiàn)性，可更換（維修）性等有很大的影響。在安裝調(diào)試時水平對機(jī)床的影響很大：（1）機(jī)床水平?jīng)]有調(diào)整到規(guī)定范圍，機(jī)床因受重力的影響，從微觀上看，機(jī)床的導(dǎo)軌產(chǎn)生扭曲，導(dǎo)致X，Y軸的垂直度受到影響，若偏差較大則會影響到加工方和圓的精度。（2）由于導(dǎo)軌的變形，工作臺被迫發(fā)生微量變形，導(dǎo)致主軸與工作臺的垂直度超差，最終影響平面的加工精度。（4）在水平超差較大情況下使用機(jī)床，會加劇導(dǎo)軌絲桿等運(yùn)動件的磨損，不但加工精度無法保證，還會影響機(jī)床使用壽命。數(shù)控機(jī)床完成就位和安裝后，為了取得機(jī)床的靜態(tài)穩(wěn)定性，通常要在基礎(chǔ)上先用水平儀進(jìn)行安裝水平的調(diào)整，這同時也是機(jī)床幾何精度檢驗和工作精度檢驗的前提條件。任務(wù)實施以“零件平面的加工精度超差故障維修”任務(wù)為例，按照“檢查——計劃——診斷——維修——試機(jī)”五步故障維修工作法排除故障。1.檢查（1）機(jī)床搬進(jìn)新廠房三年前曾經(jīng)多次采用相同的程序和切削參數(shù)在此設(shè)備上加工過此產(chǎn)品，加工零件的加工精度符合要求。（2）查看機(jī)床原始資料，設(shè)備驗收時各項精度合格。（3）查看此臺設(shè)備使用日志和故障記錄單，發(fā)現(xiàn)沒搬運(yùn)新廠房時沒有出現(xiàn)過此類故障。但設(shè)備使用三年后搬運(yùn)新地點有過機(jī)床精度的校驗。任務(wù)實施2.計劃根據(jù)對數(shù)控機(jī)床現(xiàn)場檢查情況，進(jìn)行團(tuán)隊會議，并填寫工作單中的計劃單、決策單和實施單。初步制訂一下排除故障方案：（1）三年前曾經(jīng)多次采用相同的程序和切削參數(shù)在此設(shè)備上加工過此產(chǎn)品，加工零件的加工精度符合要求。（2）設(shè)備驗收時，各項幾何精度均符合驗收標(biāo)準(zhǔn)，可以排除機(jī)床的制造誤差、安裝誤差和調(diào)整誤差引起的精度超差。但設(shè)備使用三年后搬運(yùn)新地點有過機(jī)床精度的校驗。（3）根據(jù)以上分析，故障原因是零件平面的加工精度方面。故障診斷主要應(yīng)對此設(shè)備進(jìn)行水平精度的重新調(diào)試上面。任務(wù)實施3.診斷

根據(jù)診斷思路，進(jìn)行現(xiàn)場診斷，對此設(shè)備進(jìn)行水平調(diào)試，步驟如下：（1）選用檢驗工具精密水平儀。（2）將工作臺置于導(dǎo)軌行程的中間位置，將兩水平儀分別沿X和Y坐標(biāo)軸置于工作臺中央，調(diào)整機(jī)床墊鐵的高度，使水平儀水泡處于讀數(shù)中間位置，完成數(shù)控銑床的靜態(tài)調(diào)整。（3）分別沿