1 数控机床本体的安装
在数控机床抵达之前,用户应依据机床制造厂家提供的机床基础图进行充分的安装准备,包括在地脚螺栓预留孔的位置进行适当处理。机床运达后,调试人员需按照开箱流程将机床部件搬运至安装现场,并参照说明书将各大部件在地基上逐一就位。在就位过程中,应确保垫铁、调整垫块及地脚螺栓等部件正确对应。部件组装完成后,紧接着进行电缆、油管及气管的连接工作。务必依据机床说明书中的电气接线图和气、液压管路图,将相关电缆和管道一一对应连接。
此阶段需注意以下事项:
1)机床拆箱后,首要任务是查找随机的文件资料,特别是机床装箱单,核对各包装箱内的零部件、电缆及资料是否齐全。
2)在机床各部件组装前,必须清除安装连接面、导轨及各运动面上的防锈涂料,并确保各部件外表的清洁。
3)连接过程中,需特别关注清洁工作、可靠的接触及密封,同时检查是否存在松动或损坏的部件。电缆插接后,应拧紧紧固螺钉以确保接触良好。在油管、气管连接时,应防止异物从接口进入管路,造成液压系统故障。连接完成后,应确保各管线的固定就位和防护罩壳的安装,以保持整齐的外观。
2 数控系统的连接
(1)开箱检查数控系统。
无论是单独购买的数控系统还是与机床一起购买的整套系统,在开箱后都需要进行详尽的检查。这包括对系统本身以及与之配套的进给速度控制单元、伺服电动机、主轴控制单元和主轴电动机的全面审视。
(2)连接外部电缆。
这一步骤涉及将数控系统与外部MDI/CRT单元、强电柜、机床操作面板等设备进行电缆连接。同时,还需要确保进给伺服电动机的动力线和反馈线、主轴电动机的动力线和反馈信号线,以及手摇脉冲发生器等的连接都符合随机提供的连接手册的规范。最后,别忘了进行地线连接,以确保系统的稳定性和安全性。
(3)连接数控系统电源线。
在确保数控柜电源开关已关闭的情况下,进行数控系统电源输入电缆的连接。这一步骤对于系统的正常供电至关重要。
(4)确认各项设定。
在数控系统内,印制电路板上有许多需要适当设定的点,这些设定点对于适应不同型号机床的需求至关重要。同时,还需要确认输入电源的电压、频率和相序是否正确,以确保系统的稳定运行。
(5)检查直流电源单元。
在系统通电前,应使用万用表等工具检查直流电源单元的电压输出端是否对地短路,以确保电源的安全性和稳定性。
(6)接通数控柜电源并检查输出电压。
在接通电源之前,建议先断开电动机动力线以确保安全。接通电源后,通过检查数控柜中各个风扇的旋转情况,可以确认电源已成功接通。同时,还需要检查各输出电压是否正常。
(7)确认数控系统参数和接口。
完成上述步骤后,即可认为数控系统已经调整完毕,具备与机床联机通电试车的条件。此时,需要再次确认数控系统的各项参数设定是否正确,并检查数控系统与机床侧的接口是否良好。一旦确认完毕,就可以切断数控系统的电源,连接电动机的动力线,并恢复报警设定,为接下来的联机通电试车做好充分准备。
3 数控机床通电实验
在通电实验前,需遵循数控机床说明书进行必要的润滑准备,包括向润滑点注入规定的油液和油脂,同时清洗液压油箱及过滤器,并灌入符合标号的液压油。此外,还需接通外界输入的气源。
通电操作可分步骤进行,既可全面供电,也可逐一部件供电后进行总供电试验。在数控系统与机床联机通电试车时,尽管已确认系统工作正常且无报警,但为防万一,仍需在接通电源的同时准备按压急停按钮,以便随时切断电源。
检查机床各轴运转情况时,应通过手动连续进给移动各轴,并观察CRT或DPL的显示值,确保机床部件移动方向正确。随后,核对各轴移动距离与移动指令是否一致,如不一致,则需检查相关指令、反馈参数及位置控制环增益等设定是否准确。
在低速手动进给移动各轴并碰到超程开关时,应仔细检查超程限位功能是否正常,以及数控系统在超程时的报警反应。同时,还需仔细核对数控系统和PMC装置中的参数设定值是否与随机资料中的规定数据相符。
接下来,应试验各种运行方式(如手动、点动、MDI、自动方式等),主轴换档指令,以及各级转速指令等,确保它们均能正确无误地执行。最后,还需进行一次返回参考点的动作,以验证机床的参考点功能及每次返回参考点的位置是否一致。
4 数控机床的安装与调整
参照数控机床的说明书,初步检验机床各主要部件的功能是否完好、齐全,确保机床的各个环节都能顺畅操作。接下来,调整机床床身的水平状态,并对机床的主要几何精度进行粗略的调整。此外,还需精细调整重新组装的主要运动部件与主机的相对位置。在完成这些初步调整后,用快干水泥灌注主机和各附件的地脚螺栓,填平预留孔,并等待水泥完全固化。
在已经固化的地基上,进一步精调机床主床身的水平状态。在调整过程中,需移动床身上的各运动部件(如主柱、溜板和工作台等),同时观察各坐标全行程内机床的水平变化,并相应地进行几何精度的调整,确保其误差在允许范围内。调整时所使用的工具包括精密水平仪、标准方尺、平尺和平行光管等。若需要,可适当调整导轨上的镶条和预紧滚轮等部件。
完成上述步骤后,还需对加工中心的换刀装置进行运行测试。首先,让机床自动移动到刀具交换位置,并手动调整装刀机械手和卸刀机械手的位置,使其与主轴相对齐。在调整过程中,可以使用校对心棒进行检测,若发现误差,可调整机械手的行程、移动机械手支座或刀库位置等。若有必要,还可以修改换刀位置点的设定。完成调整后,务必紧固所有调整螺钉及刀库地脚螺栓。随后,装上几把接近规定重量的刀柄,进行多次自动换刀测试,确保动作准确无误。
对于配备APC交换工作台的机床,还需将工作台运动到交换位置,并调整托盘站与交换台面的相对位置。确保工作台在自动换刀时动作平稳、可靠且准确。然后,在工作台面上装载70~80%的允许负载,进行多次自动交换动作,直至动作准确无误后再紧固相关螺钉。
6 数控机床的试运行
在数控机床完成安装与调试后,必须进行一段时间的试运行,以确保机床在带负载条件下能够稳定、可靠地工作。这一过程旨在全面检验机床的各项功能。通常,试运行的时间长度为每天连续运行8小时,持续2至3天,或者24小时连续运行1至2天。在此期间,应重点考核数控系统的各项功能,包括自动更换刀库中三分之二的刀具、主轴的不同转速、进给速度、工作台面的自动交换以及主要M指令的使用等。同时,为了模拟实际加工情况,机床刀库应插满刀柄,且取用刀柄的重量应接近规定的允许范围。此外,交换工作台面上也需加上相应的负载。在试运行过程中,除了人为操作失误导致的故障外,机床不应出现任何故障,否则表明机床的安装或调试存在不足。
7 数控机床的验收
在机床调试人员完成对数控机床的安装与调试后,用户需根据机床出厂检验合格证上的规定,采用相应的检测手段来测定机床的各项技术指标。这些指标将作为日后维修时的技术依据。主要的验收工作包括以下方面:
1)机床外观检查。在深入验收前,首先应对数控柜的外观进行细致检查,涵盖以下要点:
外表状况:肉眼观察数控柜各单元是否有破损、污染,以及连接电缆和屏蔽层是否完好。
内部紧固情况:检查螺钉、连接器以及印制电路板的紧固状态。
伺服电动机检查:特别是带有脉冲编码器的伺服电动机的外壳,需进行详细检查。
2)机床性能及NC功能试验。以一台立式加工中心为例,需检查的项目包括:
主轴系统性能。
进给系统性能。
自动换刀系统。
机床噪声:空运转时的总噪声应控制在80dB以内。
电气装置。
数字控制装置。
安全装置。
润滑装置。
气、液装置。
附属装置。
⑪ 数控机能。
⑫ 连续无载荷运转状态。
3)数控机床的几何精度检查。这一环节至关重要,因为它直接反映了数控机床关键机械部件及其组装后的几何形状误差。以一台普通立式加工中心为例,检测内容涵盖工作台面的平面度、各坐标方向移动的相互垂直度等多个方面。
4)机床定位精度检查。这一步骤旨在评估数控装置控制下机床各运动部件所能达到的精度。关键检查项目包括直线运动定位精度、直线运动重复定位精度等,以确保机床在加工过程中能够保持高精度。
5)机床切削精度检查。这是对机床几何精度和定位精度在切削和加工条件下的综合考核。检查项目涵盖镗孔精度、端面铣刀铣削平面的精度等,旨在确保机床在加工过程中能够达到预期的切削和加工效果。