数控机床的选用验收与维护.pptx

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1、2.1数控机床的选用2.1.1数控机床选用的前期准备2.1.1.1数控机床设备选用规划的调研、论证和制定在这一部分就是依据企业发展对新设备的技术要求，并根据企业现有的设备状况、技术力量、经济实力来综合选用方案。第1页/共80页首先要清楚企业对新产品开发、质量升级、新工艺和新材料的应用等方面的需求目标，并详细了解数控机床的使用范围和加工特点其次就是结合企业现有状况确定机床设备数控化的途径大修或改装数控系统 经济型数控机床 全功能型第2页/共80页数控机床选购的一般原则1.实用性指明确数控机床来解决生产中的哪一个或哪几个问题。2.经济性指所选用的数控机床在满足加工要求的条件下，所支付的代价是最经济

2、的或者是较为合理的。3.可操作性指用户选用的数控机床要与本企业的操作和维修水平相适应。4.稳定可靠性指机床本身的质量，选择名牌产品能保证数控机床工作时稳定可靠。第3页/共80页2.1.1.2做好设备市场调查，进行有关资料的收集、分析和整理市场调查的内容包括机床的各种技术规格、型号、功能、产地、价格和售后服务等。2.1.1.3做好选购前的各种计划和准备文件设备投资计划和实施方案；设备招标文件的制定；运输、安装、调试以及有关数据的分析和确认；签署验收和交付使用各种文件2.1.1.4做好人员准备数控机床操作工、编程和维修人员第4页/共80页2.1.2选用数控机床时应该注意的几个问题2.1.2.1确定

3、典型的加工工件卧式加工中心适于加工箱体类零件立式加工中心适于加工单面加工的零件企业在确定典型工件时，首先要掌握添置设备部门的技术要求，将零件加工细化成工序单位，然后把这些工序成组划分归类，依此来确定哪些工件的哪些工序需要用数控机床来加工。确定比较满意的典型工件之后，再来挑选合适的加工机床。第5页/共80页用成组技术（GT）是较科学的方法，其基础是相似性。将结构、几何形状、尺寸、材料、毛坯形状、加工表面加工精度等近似的零件，用分类编码的方法划分零件族，制定成组工艺，使之有可能简化编程，减少机床调整时间，减少工装、刀具、量具数量等，从而取得更大效益。世界上CT的分类编码系统很多。我国原机械工业部组

4、织制定的JLBM-1分类编码系统，如图2-1所示。第6页/共80页图2-1 JLBM-1分类编码系统总体结构 第7页/共80页2.1.2.2数控机床规格的选择数控机床的规格主要是几个数控坐标的行程范围和主轴电机功率，这些规格要根据选定的典型工件进行确定。机床的3个基本直线坐标行程反映机床允许的加工空间范围，这个范围一般应稍大于被加工工件的轮廓尺寸，以便留出安装夹具所需的空间。同样工作台的大小和各方向的行程范围又有一定的比例关系。第8页/共80页主轴电机功率反映了数控机床的切削效率和切削刚度。用户要根据自己的典型工件的工艺得出毛坯余量的大小，然后据此得出切削能力和电动机的功率，再由精度要求和刀具

5、要求来具体确定机床。对少量特殊工件仅靠3个直线坐标加工的数控机床还是不能满足要求，要另外增加回转坐标（A、B、C）或附加坐标（U、V、W）第9页/共80页2.1.2.3数控机床精度的选择加工中心的精度等级 精度项目 普通型 精密型单轴定位精度（mm）0.01/300或全长 0.005/全长单轴重复定位精度（mm）0.006 0.003铣圆精度（mm）0.030.04 0.02第10页/共80页定位精度和重复定位精度综合反映了该轴各运动零部件的综合精度。其中重复定位精度是衡量该轴能否稳定可靠工作的基本指标，它反映的是该控制轴在行程内任意定位点的定位稳定性。因此，在选择机床精度时要特别着眼于机床的

6、重复定位精度。第11页/共80页2.1.2.4数控系统的选择数控系统的选择要以数控机床的类型为依据。根据数控机床的设计指标选择数控系统根据数控机床的性能选择数控系统在选购数控系统时要考虑周全第12页/共80页（1）根据数控机床类型选择相应的数控系统 数控系统有适用于车、铣、镗、磨、冲压、造型等加工类别，所以应有针对性地进行选择。（2）根据数控机床的设计指标选择数控系统 往往是具备基本功能的系统较便宜，而选择功能却较昂贵。（3）数控系统时要考虑周全 订购时应把所需的系统功能一次订齐，不能遗漏，对于那些价格增加不多，但对使用会带来方便的功能，应当配置齐全。另外，选用数控系统及机床的种类不宜过多、过

7、杂，否则会给使用、维修带来极大困难。第13页/共80页2.1.2.5工时节拍的估算对于典型零件，按照工艺分析，初步确定工艺路线，并归纳要在数控机床上加工的工序内容，根据准备给机床配备的刀具情况确定确定切削用量，并计算每道工序的切削时间和相应的辅助时间。为了整个加工过程的平衡，可以在算出所占工时和节拍之后，适当的调整机床的加工工序数量。典型零件在该机床上的年产量也是机床选择的一个重要因素。第14页/共80页2.1.2.6自动换刀装置的选择自动换刀装置是加工中心、车削中心和带交换冲头数控冲床的基本特征，尤其对于加工中心，自动换刀装置的质量直接关系到整机的质量。刀库容量是根据第15页/共80页2.1

8、.2.6自动换刀装置的选择自动换刀装置是加工中心、车削中心和带交换冲头数控机床的基本特征，尤其对于加工中心，自动换刀装置的质量直接关系到整机的质量。两个参数：刀库容量、换刀时间第16页/共80页2.1.2.7驱动电动机的选择机床的驱动电动机包括进给伺服电动机和主轴电动机两大类，要合理选择容量。2.1.2.8机床选择功能及附件的选择选购数控机床时，除了认真考虑它应具备的基本功能及基本件外，还可选择随机程序编制、运动图形显示、人机对话程序编制等功能和自动测量装置、接触式测头、红外线测头、刀具磨损和破损检测等附件。2.1.2.9技术服务好的技术服务是使数控机床能被合理使用的根本保障。第17页/共80

9、页2.1.2.10刀具系统 1）刀柄系统（1）加工中心常用刀柄分类见表3-2。模块式工具系统初始投资大，机床台数较多或零件品种较多时，可能划算。非模块式工具系统单件刀具价格低，若所购品种不多并且可多台机床共用、多种零件共用，可能划算。作决定时必须仔细分析与计算。另外，采用刀柄标准要统一，可节约开支，便于管理。考察刀具生产厂的质量、信誉和经营管理情况也很重要。加工中心上还有一些特殊刀柄，见表3-3。第18页/共80页表3-2 刀柄分类种类种类种类种类标准标准标准标准结构特点结构特点结构特点结构特点备注备注备注备注型号型号型号型号拉钉拉钉拉钉拉钉机械手夹持部位机械手夹持部位机械手夹持部位机械手夹持

10、部位传递扭矩传递扭矩传递扭矩传递扭矩的键槽的键槽的键槽的键槽7 7 7 7：24242424锥柄锥柄锥柄锥柄ISO7388ISO7388ISO7388ISO7388JB3381JB3381JB3381JB3381GB3837GB3837GB3837GB3837DIN6987DIN6987DIN6987DIN69871DIN2081DIN2081DIN2081DIN2080BT0BT0BT0BT（日（日（日（日本）本）本）本）VDIVDIVDIVDI（德）（德）（德）（德）等等等等等等等等标准标准标准标准型号型号型号型号404040404545454550505050钢球钢球钢球钢球拉力拉力拉力

11、拉力施力施力施力施力锥面锥面锥面锥面454545450 0 0 0各国各厂不尽相同各国各厂不尽相同各国各厂不尽相同各国各厂不尽相同在机械在机械在机械在机械手夹持部手夹持部手夹持部手夹持部位位位位20202020，25252525有的无此有的无此有的无此有的无此键槽键槽键槽键槽型号为型号为型号为型号为锥柄大锥柄大锥柄大锥柄大端直径端直径端直径端直径舍入值舍入值舍入值舍入值扩展扩展扩展扩展型号型号型号型号2020202025252525303030303535353560606060夹爪夹爪夹爪夹爪拉力拉力拉力拉力HSKHSKHSKHSK（中（中（中（中空锥度空锥度空锥度空锥度刀柄）刀柄）刀柄）刀

12、柄）DIN6989DIN6989DIN6989DIN69893 3 3 340404040454545455050505060606060不用拉钉不用拉钉不用拉钉不用拉钉有，按有，按有，按有，按DIN69893DIN69893DIN69893DIN69893制造制造制造制造在锥度小在锥度小在锥度小在锥度小端端端端刀柄和拉钉必须与机床主轴拉刀机构和换刀机械手适配刀柄和拉钉必须与机床主轴拉刀机构和换刀机械手适配刀柄和拉钉必须与机床主轴拉刀机构和换刀机械手适配刀柄和拉钉必须与机床主轴拉刀机构和换刀机械手适配第19页/共80页表3-3 特殊刀柄名称名称名称名称用途用途用途用途增速头刀柄增速头刀柄增速头

13、刀柄增速头刀柄可将小孔加工用刀具的转速提升可将小孔加工用刀具的转速提升可将小孔加工用刀具的转速提升可将小孔加工用刀具的转速提升3 3 3 3 7 7倍倍倍倍多轴动力头刀柄多轴动力头刀柄多轴动力头刀柄多轴动力头刀柄可用以同时加工多个小孔可用以同时加工多个小孔可用以同时加工多个小孔可用以同时加工多个小孔万能铣头刀柄万能铣头刀柄万能铣头刀柄万能铣头刀柄可改变刀具轴线和主轴轴线间的夹角可改变刀具轴线和主轴轴线间的夹角可改变刀具轴线和主轴轴线间的夹角可改变刀具轴线和主轴轴线间的夹角内冷却刀柄内冷却刀柄内冷却刀柄内冷却刀柄切削液经由刀具内的通孔直达切削点，冲屑冷却切削液经由刀具内的通孔直达切削点，冲屑冷却

14、切削液经由刀具内的通孔直达切削点，冲屑冷却切削液经由刀具内的通孔直达切削点，冲屑冷却高速磨头刀柄高速磨头刀柄高速磨头刀柄高速磨头刀柄可进行磨削加工可进行磨削加工可进行磨削加工可进行磨削加工接触式测头接触式测头接触式测头接触式测头“刀柄刀柄刀柄刀柄”（三维接触式传感器）（三维接触式传感器）（三维接触式传感器）（三维接触式传感器）和刀具一样置入刀库，换入主轴后使用各种测量循环程序进和刀具一样置入刀库，换入主轴后使用各种测量循环程序进和刀具一样置入刀库，换入主轴后使用各种测量循环程序进和刀具一样置入刀库，换入主轴后使用各种测量循环程序进行：工件找正，工件零点测定，工件几何尺寸测量，工行：工件找正，工

15、件零点测定，工件几何尺寸测量，工行：工件找正，工件零点测定，工件几何尺寸测量，工行：工件找正，工件零点测定，工件几何尺寸测量，工件几何位置测量，数字化仪、测实物生成加工程序（测件几何位置测量，数字化仪、测实物生成加工程序（测件几何位置测量，数字化仪、测实物生成加工程序（测件几何位置测量，数字化仪、测实物生成加工程序（测头头头头“刀柄刀柄刀柄刀柄”上有电池供电的信号发送器，机床适当部位上有电池供电的信号发送器，机床适当部位上有电池供电的信号发送器，机床适当部位上有电池供电的信号发送器，机床适当部位安装信号接收器）安装信号接收器）安装信号接收器）安装信号接收器）第20页/共80页（2）数控车床用刀

16、柄的特点比较见表3-4。（3）用于车削中心的动力刀具刀柄，刀柄尾部有驱动齿轮，驱 动刀具轴旋转。刀具轴上可装各种刀具，特点见表3-5。2）刀库类型和刀库容量的选择（1）车床多用刀库盘，盘上有812个刀座位，车削中心可有23个刀库盘。（2）加工中心的刀库类型繁多，刀库容量为8120把，见表3-6。加工中心上的新型刀库见表3-7。第21页/共80页表3-4 数控车床用刀柄的特点比较 项目项目项目项目刀块式刀块式刀块式刀块式圆柱齿条式圆柱齿条式圆柱齿条式圆柱齿条式定位方式定位方式定位方式定位方式凸键和轴向键凸键和轴向键凸键和轴向键凸键和轴向键圆柱，刀柄端面，齿条齿形圆柱，刀柄端面，齿条齿形圆柱，刀柄

17、端面，齿条齿形圆柱，刀柄端面，齿条齿形面面面面手动更换手动更换手动更换手动更换不方便，费时不方便，费时不方便，费时不方便，费时快捷快捷快捷快捷刚度刚度刚度刚度好好好好稍差稍差稍差稍差和外部刀库自动交换刀具的和外部刀库自动交换刀具的和外部刀库自动交换刀具的和外部刀库自动交换刀具的可能性可能性可能性可能性尚不能自动松、夹尚不能自动松、夹尚不能自动松、夹尚不能自动松、夹可自动松、夹可自动松、夹可自动松、夹可自动松、夹注：有将整个刀库盘进行交换的机床注：有将整个刀库盘进行交换的机床注：有将整个刀库盘进行交换的机床注：有将整个刀库盘进行交换的机床第22页/共80页表3-5 动力刀具的特点种类种类种类种类

18、用途用途用途用途刀具刀具刀具刀具刀具轴线平行于刀具轴线平行于刀具轴线平行于刀具轴线平行于Z Z Z Z轴轴轴轴用于主轴锁定后在工件端面上用于主轴锁定后在工件端面上用于主轴锁定后在工件端面上用于主轴锁定后在工件端面上进行各种加工进行各种加工进行各种加工进行各种加工钻头、丝锥、立铣刀等钻头、丝锥、立铣刀等钻头、丝锥、立铣刀等钻头、丝锥、立铣刀等 利用主轴利用主轴利用主轴利用主轴C C C C轴功能铣螺纹轴功能铣螺纹轴功能铣螺纹轴功能铣螺纹螺纹铣刀螺纹铣刀螺纹铣刀螺纹铣刀 主轴和自驱刀具轴有固定速主轴和自驱刀具轴有固定速主轴和自驱刀具轴有固定速主轴和自驱刀具轴有固定速比，用比，用比，用比，用“刀刀刀

19、刀”加工六角面加工六角面加工六角面加工六角面圆周上均布的圆周上均布的圆周上均布的圆周上均布的“飞刀飞刀飞刀飞刀”利用主轴利用主轴利用主轴利用主轴C C C C轴功能和轴功能和轴功能和轴功能和X X X X轴插补，轴插补，轴插补，轴插补，在工件端面上铣直槽，非在工件端面上铣直槽，非在工件端面上铣直槽，非在工件端面上铣直槽，非同心圆槽同心圆槽同心圆槽同心圆槽立铣刀立铣刀立铣刀立铣刀刀具轴线垂直于刀具轴线垂直于刀具轴线垂直于刀具轴线垂直于Z Z Z Z轴轴轴轴主轴分度后锁定，在工件外圆主轴分度后锁定，在工件外圆主轴分度后锁定，在工件外圆主轴分度后锁定，在工件外圆上钻孔、攻螺纹，铣平面，上钻孔、攻螺纹

20、，铣平面，上钻孔、攻螺纹，铣平面，上钻孔、攻螺纹，铣平面，铣槽铣槽铣槽铣槽钻头、丝锥、立铣刀，键槽钻头、丝锥、立铣刀，键槽钻头、丝锥、立铣刀，键槽钻头、丝锥、立铣刀，键槽铣刀铣刀铣刀铣刀 利用主轴利用主轴利用主轴利用主轴C C C C功能和功能和功能和功能和Z Z Z Z轴进行插轴进行插轴进行插轴进行插补，在工件圆上铣螺线槽补，在工件圆上铣螺线槽补，在工件圆上铣螺线槽补，在工件圆上铣螺线槽等等等等立铣刀立铣刀立铣刀立铣刀刀具轴线与刀具轴线与刀具轴线与刀具轴线与Z Z Z Z轴夹角可调轴夹角可调轴夹角可调轴夹角可调铣斜面铣斜面铣斜面铣斜面在斜面上钻孔、攻螺纹孔，铣在斜面上钻孔、攻螺纹孔，铣在斜面

21、上钻孔、攻螺纹孔，铣在斜面上钻孔、攻螺纹孔，铣槽槽槽槽立铣刀，钻头，丝锥，键槽立铣刀，钻头，丝锥，键槽立铣刀，钻头，丝锥，键槽立铣刀，钻头，丝锥，键槽铣刀铣刀铣刀铣刀电主轴磨头电主轴磨头电主轴磨头电主轴磨头内外磨削内外磨削内外磨削内外磨削内外圆砂轮内外圆砂轮内外圆砂轮内外圆砂轮接触式测头接触式测头接触式测头接触式测头用于工件主动测量用于工件主动测量用于工件主动测量用于工件主动测量第23页/共80页表3-6 常用刀库形式及刀库容量类型类型类型类型容量容量容量容量/把把把把说明说明说明说明直线刀库直线刀库直线刀库直线刀库8 8 8 8 12121212主轴可在主轴可在主轴可在主轴可在X X X X

22、、Y Y Y Y、Z Z Z Z三个坐标上移动，主轴接近刀库，完成三个坐标上移动，主轴接近刀库，完成三个坐标上移动，主轴接近刀库，完成三个坐标上移动，主轴接近刀库，完成取刀放刀不用机械手换刀、可靠取刀放刀不用机械手换刀、可靠取刀放刀不用机械手换刀、可靠取刀放刀不用机械手换刀、可靠换刀时间较长换刀时间较长换刀时间较长换刀时间较长卧式机床占用加工空间卧式机床占用加工空间卧式机床占用加工空间卧式机床占用加工空间圆盘刀库圆盘刀库圆盘刀库圆盘刀库12121212 30303030多用于立式机床多用于立式机床多用于立式机床多用于立式机床不用机械手，换刀时主轴不用机械手，换刀时主轴不用机械手，换刀时主轴不用

23、机械手，换刀时主轴Z Z Z Z向升至换刀位向升至换刀位向升至换刀位向升至换刀位刀库移至主轴下，主轴刀库移至主轴下，主轴刀库移至主轴下，主轴刀库移至主轴下，主轴Z Z Z Z向运动放刀、取刀，刀库再移开向运动放刀、取刀，刀库再移开向运动放刀、取刀，刀库再移开向运动放刀、取刀，刀库再移开换刀时间为换刀时间为换刀时间为换刀时间为8 8 8 8 15151515S S S S链式刀库链式刀库链式刀库链式刀库40404040 120120120120多用于卧式机床多用于卧式机床多用于卧式机床多用于卧式机床用机械手换刀用机械手换刀用机械手换刀用机械手换刀选刀和加工时间重合，机械手双动同时取刀、放刀选刀和

24、加工时间重合，机械手双动同时取刀、放刀选刀和加工时间重合，机械手双动同时取刀、放刀选刀和加工时间重合，机械手双动同时取刀、放刀换刀时间换刀时间换刀时间换刀时间5 5 5 5 10101010S S S S，最快，最快，最快，最快0.50.50.50.5 1 1 1 1S S S S第24页/共80页表3-7 新型刀库类型类型类型类型容量容量容量容量说明说明说明说明弹夹式刀库弹夹式刀库弹夹式刀库弹夹式刀库可变可变可变可变机械手换刀，刀库可整体交换，缩短配刀时间，便于进机械手换刀，刀库可整体交换，缩短配刀时间，便于进机械手换刀，刀库可整体交换，缩短配刀时间，便于进机械手换刀，刀库可整体交换，缩短配

25、刀时间，便于进入入入入FMSFMSFMSFMS格子箱式刀格子箱式刀格子箱式刀格子箱式刀库库库库可变可变可变可变大容量刀库大容量刀库大容量刀库大容量刀库200200200200机械手换刀，机械手换刀，机械手换刀，机械手换刀，200200200200多把多把多把多把50505050号锥柄刀具分布在巨大的半球上号锥柄刀具分布在巨大的半球上号锥柄刀具分布在巨大的半球上号锥柄刀具分布在巨大的半球上第25页/共80页（3）在选择刀库容量时，需要对整个零件组的加工内容进行分析，统计需要用的刀具数，刀具过多则用机械手换刀出故障的机率大，工序适当分散和采用复合刀具可减少刀具数，用复合刀具还可提高加工效率，值得考

26、虑。表3-8给出的刀库容量可作参考，刀库容量30把可覆盖85%的工件。第26页/共80页表3-8 刀库容量与工件数量的关系 工件种数所占的百分比工件种数所占的百分比工件种数所占的百分比工件种数所占的百分比（%）181818185050505017171717101010105 5 5 5所需刀具数所需刀具数所需刀具数所需刀具数/把把把把1010101020202020303030304040404050505050第27页/共80页2.2 数控机床的安装2.2.1 对安装地基和安装环境的要求 根据该制造厂提供的机床安装地基图进行施工。在安装前要考虑机床重量和重心位置、与机床连接的电线、管道的铺

27、设、预留地脚螺栓和预埋件的位置。地基平面尺寸不应小于机床支承面积的外廓尺寸，并考虑安装、调整和维修所需尺寸。机床的安装位置应远离各种干扰源。应避免阳光照射和热辐射的影响，其环境温度和湿度应符合说明书的规定。机床绝对不能安装在产生粉尘的车间里。另外，机床旁应留有足够的工件运输和存放空间。机床与机床、机床与墙壁之间应留有足够的通道。第28页/共80页2.2 数控机床的安装2.2.2 数控机床的安装步骤 1.拆箱 拆箱前应仔细检查包装箱外观是否完好无损。2.就位 机床的起吊应严格按说明书上的吊装方法进行。注意机床的重心和起吊位置。3.找平 按照机床说明书调整机床的水平精度。机床放在基础上，应在自由状

28、态下找平，然后将地脚螺栓均匀地锁紧。第29页/共80页2.2 数控机床的安装 4.清洗 除各部件因运输需要而安装的紧固工件（如紧固螺钉、连接板、楔铁等）外，应清洗各连接面、各运动面上的防锈涂料，清洗时不能使用金属或其它坚硬刮具。5.连接 1）机床解体零件及电缆、油管和气管的连接。2）机床数控系统的连接。（1）数控系统的开箱检查 （2）外部电缆的连接 （3）电源线的连接。第30页/共80页2.2 数控机床的安装 6.确认 1）输入电源电压、频率及相序的确认 （1）输入电源电压和频率确认。我国供电制式是交流380V，三相；交流220V，单相，频率为50Hz。（2）电源电压波动范围的确认。检查用户的

29、电源电压波动范围是否在数控系统允许的范围之内。一般数控系统允许电压波动范围为额定值的85110%，第31页/共80页2.2 数控机床的安装（3）输入电源电压相序的确认。目前数控机床的进给控制单元和主轴控制单元的供电电源，大都采用晶阐管控制元件，如果相序不对，接通电源，可能使进给控制单元的输入熔丝烧断。检查相序的方法很简单，一种是用相序表测量，如图3-2a所示，当相序接法正确时相序表按顺时针方向旋转，否则就是相序错误，这时可将R、S、T中任意两条连接电线对调一下位置就行了。另一种是用双线示波器来观察二相之间的波形，如图3-2b所示，二相在相位上相差1200。第32页/共80页图3-2 相序测量第

30、33页/共80页2.2 数控机床的安装（4）确认直流电源输出端是否对地短路。各种数控系统内部都有直流稳压电源单元，为系统提供所需的+5V，15V，24V等直流电压。（5）接通数控柜电源，检查各输出电压。在接通电源之前，为了确保安全，可先将电动机动力线断开。这样，在系统工作时不会引起机床运动。但是应根据修理说明书的介绍对速度控制单元作一些必要性的设定，不致因断开电动机动力线而造成报警。接通数控柜电源后，首先检查数控柜内各风扇是否旋转，这也是判断电源是否接通的最简便方法。随后检查各印制电路板上的电压是否正常，各种直流电压是否在允许的范围之内。第34页/共80页2.2 数控机床的安装（6）检查各熔断

31、器。熔断器是设备的“卫士”，时时刻刻保护着设备的安全。除供电主线路上熔断器外，几乎每一块电路板或电路单元都装有熔断器，当过负荷、外电压过高或负载端发生意外短路时，熔断器能马上被熔断而切断电源，起到保护设备的作用，所以一定要检查熔断器的质量和规格是否符合要求。第35页/共80页2.2 数控机床的安装 2）短路棒的设定和确认。数控系统内的印制电路板上有许多用短路棒短路的设定点，需要对其适当设定以适应各种型号机床的不同要求。一般来说，用户购入的整台数控机床，这项设定已由机床厂完成，用户只需确认一下即可。但对于单体购入的数控装置，用户则必须根据需要自行设定。主要设定内容有以下三个方面。第36页/共80

32、页2.2 数控机床的安装（1）控制部分印制电路板上的设定。包括主板、ROM板、连接单元、附加轴控制板、旋转变压器或感应同步器的控制板上的设定。（2）速度控制单元电路板上的设定。在直流速度控制单元和交流速度控制单元上都有许多设定点，这些设定用于选择检测元件的种类、回路增益及各种报警。（3）主轴控制单元电路板上的设定。无论是直流或是交流主轴控制单元上，均有一些用于选择主轴电动机电流极性和主轴转速等的设定点。第37页/共80页2.2 数控机床的安装 3）数控系统各种参数设定的确认。设定数控系统参数，包括PLC参数等的目的，是当数控装置与机床相连时，能使机床具有最佳的工作性能。4）确认数控系统与机床间

33、的接口。现代的数控系统一般都有自诊断功能，在CRT画面上可以显示数控系统与机床接口以及数控系统内部的状态。在带有可编程控制器PLC时，可以反映出从NC到PLC，从PLC到机床（MT），以及从MT到PLC，从PLC到NC的各种信号状态。第38页/共80页2.2 数控机床的安装 完成上述步骤，可以认为数控系统已经调整完毕，具备了机床联机通电调试的条件。此时，可以切断数控系统的电源，连接电动机的动力线，恢复报警设定，准备通电调试。第39页/共80页2.3 数控机床的调试2.3.1 通电前的外观检查 1.机床电器检查 打开机床电控箱，检查继电器、接触器、熔断器、伺服电机速度控制单元插座等有无松动，如有

34、松动应恢复正常状态。有锁紧机构的接插件一定要锁紧。有转接盒的机床一定要检查转接盒上的插座，接线有无松动。有锁紧机构的一定要锁紧。第40页/共80页2.3 数控机床的调试2.CNC电箱检查 打开CNC电箱门，检查各类插座，包括各类接口插座、伺服电机反馈线插座、主轴脉冲发生器插座、手摇脉冲发生器插座、CRT插座等，如有松动要重新插好，有锁紧机构的一定要锁紧。3.接线质量检查 检查所有的接线端子。包括强、弱电部分在装配时机床生产厂自行接线的端子及各电机电源线的接线端子。每个端子都要用旋具紧固一次，直到用旋具拧不动为止（弹簧垫圈要压平）。各电机插座一定要拧紧。第41页/共80页2.3 数控机床的调试4

35、.电磁阀检查 所有电磁阀都要用手推动数次，以防止长时间不通电造成的动作不良。如发现异常，应做好记录，以备通电后确认修理或更换。5.限位开关检查 检查所有限位开关动作的灵活性及固定是否牢固。发现动作不良或固定不牢的应立即处理。6.操作面板上按钮及开关检查 检查操作面板上所有按钮、开关、指示灯的接线，发现有误应立即处理。检查CRT单元上的插座及接线。第42页/共80页2.3 数控机床的调试7.地线检查 要求有良好的地线。外部保护导线端子与电器设备任何裸露导体零件和机床外壳之间的电阻数值不能大于0.1，机床设备接地电阻一般要求小于4。8.电源相序检查 用相序表检查输入电源的相序。确认输入电源的相序与

36、机床上各处标定的电源相序应绝对一致。第43页/共80页2.3 数控机床的调试2.3.2 机床总电压的接通 1.接通机床总电源 检查CNC电箱、主轴电机冷却风扇、机床电器箱冷却风扇的转向是否正确，润滑、液压等处的油标指示以及机床照明灯是否正常。各熔断器有无损坏？如有异常应立即停电检修，无异常可以继续进行。第44页/共80页2.3 数控机床的调试 2.测量强电各部分的电压 特别是供CNC及伺服单元用的电源变压器的初、次级电压，并做好记录。3.观查有无漏油 特别是供转塔转位、卡紧、主轴换档以及卡盘卡紧等处的液压缸和电磁阀。如有漏油应立即停电修理或更换。下一页 返回上一页第45页/共80页2.3 数控

37、机床的调试下一页 返回上一页2.3.3 CNC系统电箱通电1.按CNC电源通电按钮，接通CNC电源。观查CRT显示，直到出现正常画面为止。如果出现ALARM显示，应该寻找故障并排除。此时应重新送电检查。2.打开CNC电箱，根据有关资料上给出的测试端子的位置测量各级电压，有偏差的应调整到给定值，并做好记录。3.将状态开关置于适当的位置，如日本FANUC系统应放置在MDI状态，选择到参数页面，逐条逐位地核对参数，这些参数应与随机所带参数表符合。第46页/共80页2.3 数控机床的调试下一页 返回上一页4.将状态选择开关放置在JOG位置，将点动速度放在最低档，分别进行各坐标正、反方向的点动操作，同时

38、用手按与点动方向相应的超程保护开关，验证其保护作用的可靠性。然后，再进行慢速的超程试验，验证超程撞块安装的正确性。5.将状态开关置于回零位置，完成回零操作，无特殊说明时，一般数控机床的回零方向是在坐标的正方向，观察回零动作的正确性。第47页/共80页2.3 数控机床的调试下一页 返回上一页6.将状态开关置于JOG位置或MDI位置，进行手动变档（变速）试验。验证后将主轴调速开关放在最低位置，进行各档的主轴正、反转试验，观察主轴运转情况和速度显示的正确性，然后再逐渐升速到最高速度，观察主轴运转的稳定性。7.进行手动导轨润滑试验，使导轨有良好的润滑。8.逐步变化快移超调开关和进给倍率开关，随意点动刀

39、架，观察速度变化的正确性。第48页/共80页2.3 数控机床的调试下一页 返回上一页2.3.4 手动数据输入试验1.将机床锁住开关放在接通位置，用手动数据输入指令进行主轴任意变档、变速试验。测量主轴实际转速，并查看主轴速度显示值，调整误差范围在5%之内。（此时对主轴调速系统应进行相应的调速）2.进行转塔或刀座的选刀试验，以检查刀座正转、反转和定位精度的正确性。3.功能试验 用手动数据输入方式指令G01、G02、G03并指定适当的主轴转速、F码、移动尺寸等，同时调整进给倍率开关，观察功能执行情况及进给率变化情况。第49页/共80页2.3 数控机床的调试下一页 返回上一页4.给定螺纹切削指令，而不

40、给主轴转速指令，观察执行情况，如不能执行则为正确，因为螺纹切削要靠主轴脉冲发生器的同步脉冲。然后增加主轴转动指令，观察螺纹切削的执行情况。（除车床外，其它机床不进行此项实验。）5.根据定货的情况不同，循环功能也不同，可根据具休情况对各个循环功能进行试验。为防止意外情况发生，最好先将机床锁住进行试验，然后再放开机床进行试验。第50页/共80页2.3 数控机床的调试下一页 返回上一页2.3.5 编辑功能试验 将状态选择开关置于EDIT位置，自行编制一简单程序，尽可能多地包括各种功能指令和辅助功能指令，移动尺寸以机床最大行程为限，同时进行程序的增加、删除和修改。第51页/共80页2.3 数控机床的调

41、试下一页 返回上一页2.3.6 自动状态试验 将机床锁住，用上一步编制的程序进行空运转试验，验证程序的正确性。然后放开机床分别将进给倍率开关、快移修调开关、主轴速度修调开关进行多种变化，使机床在上述各开关的多种变化的情况下进行充分地运行后再将各超调开关置于100%处，使机床充分运行，观察整机的工作情况是否正常。第52页/共80页2.3 数控机床的调试返回上一页2.3.7 外设试验1.连接打印机，将程序和参数打印出来，验证辅助接口的正确性。参数表保存以备用。2.将计算机与CNC相连，将程序输入CNC，确认程序并执行一次，验证输入接口正确性。至此，一台数控机床才算调试完毕。当然，由于数控机床型号不

42、同，开机调试步骤也略有不同，上述步骤仅供参考。第53页/共80页2.4 数控机床的验收2.4.1 验收依据依据是相关标准及合同约定。相关的国内标准：GB/T17421.1-1998 机床检验通则第1部分，在无负荷或精加工条件下机床的几何精度。GB/T16462-1996 数控卧式车床精度检验。GB/T4020-1997 卧式车床精度检验。JB/T8324.2-1996 简式数控卧式车床技术条件。JB/T8324.1-1996 简式数控卧式车床精度。JB/T8771.1-1998 加工中心检验条件第1部分：卧式和带附加主轴头机床的几何精度检验(水平主轴)。下一页 返回第54页/共80页下一页 返

43、回上一页JB/T8771.4-1998 加工中心检验条件第4部分：线性和回转轴线的定位精度和重复定位精度检验。JB/T8771.5-1998 加工中心检验条件第5部分：工件夹持托板的定位精度和重复定位精度检验。JB/T8771.7-1998 加工中心检验条件第7部分：精加工试件精度检验。JB/T6561-1993 数控电火花线切割机导轮技术条件。JB/T8832-2001 机床数字控制系统通用技术条件。JB/T8329.1-1999 数控床身铣床精度检验。2.4 数控机床的验收第55页/共80页下一页 返回上一页2.4 数控机床的验收2.4.2 开箱检验和外观检查 数控机床到厂后，设备管理部门

44、要及时组织有关人员开箱检验。参加检验的人员应包括设备管理人员和设备安装人员、设备采购员等。如果是进口设备，还须有进口商务代理、海关商检人员等。检验的主要内容有：第56页/共80页下一页 返回上一页2.4 数控机床的验收（1）装箱单。（2）核对应有的随机操作、维修说明书、图样资料、合格证等 技术文件。（3）按合同规定，对照装箱单清点附件、备件、工具的数量、规格及完好状况。（4）检查主机、数控柜、操作台等有无明显撞碰损伤、变形、受潮、锈蚀等，并逐项如实填写“设备开箱验收登记卡”存档。第57页/共80页下一页 返回上一页2.4 数控机床的验收2.4.3 精度检验 数控机床精度分为几何精度、定位精度和

45、切削精度三类。1.几何精度检验 数控机床的几何精度检验，又称静态精度检验，是综合反映机床的各关键零部件及其组装后的几何形状误差。数控机床的几何精度检验和普通机床的几何精度检验在检测内容、检测工具及检测方法上基本类似，只是检测要求更高。第58页/共80页下一页 返回上一页2.4 数控机床的验收 普通立式加工中心几何精度检验的主要内容有以下几项：（1）工作台面的平面度；（2）各坐标方向移动的相互垂直度；（3）X、Y坐标方向移动时工作台面的平行度；（4）X坐标方向移动时工作台面T形槽侧面的平行度；（5）主轴的轴向窜动；（6）主轴孔的径向跳动；（7）主轴箱沿Z坐标方向移动时主轴轴心线的平行度；（8）主

46、轴回转轴心线对工作台面的垂直度；（9）主轴箱在Z坐标方向移动的直线度。第59页/共80页下一页 返回上一页2.4 数控机床的验收 卧式机床要比立式机床要求多几项与平面转台有关的几何精度。可以看出，第一类精度要求是机床各运动大部件如床身、立柱、溜板、主轴箱等运动的直线度、平行度、垂直度的要求；第二类是对执行切削运动主要部件主轴的自身回转精度及直线运动精度(切削运动中进刀)的要求。因此，这些几何精度综合反映了该机床的机械坐标系的几何精度和代表切削运动的部件主轴在机械坐标系的几何精度。第60页/共80页下一页 返回上一页2.4 数控机床的验收 2.定位精度检验 数控机床定位精度，是指机床各坐标轴在数

47、控系统控制下运动所能达到的位置精度。数控机床的精度又可以理解为机床的运动精度。普通机床由手动进给，定位精度主要决定于读数误差，而数控机床的移动是靠数字程序指令实现的，故定位精度决定于数控系统和机械传动误差。机床各运动部件的运动是在数控装置的控制下完成的，各运动部件在程序指令控制下所能达到的精度直接反映加工零件所能达到的精度，所以，定位精度是一项很重要的检测内容。第61页/共80页下一页 返回上一页2.4 数控机床的验收 定位精度主要检测的内容为：直线运动定位精度、直线运动重复定位精度、直线运动轴机械原点的复归精度、直线运动失动量的检测、回转运动的定位精度、回转运动的重复运动定位精度、回转运动失

48、动量的检测、回转轴原点的复归精度。测量直线运动的检测工具有：测微仪和成组块规、标准刻度尺、光学读数显微镜和双频激光干涉仪等。标准长度测量以双频激光干涉仪为准。回转运动检测工具有：360齿精确分度的标准转台或角度多面体、高精度圆光栅及平行光管等。第62页/共80页下一页 返回上一页2.4 数控机床的验收 1）直线运动定位精度检测 直线运动定位精度一般都在机床和工作台空载条件下进行。按国家标准和国际标准化组织的规定（ISO标准），对数控机床的检测，应以激光测量为准，如图3-3a所示。在没有激光干涉仪的情况下，可以用标准刻度尺，配以光学读数显微镜进行比较测量，如图3-3b所示。但是，测量仪器精度必须

49、比被测的精度高12个精度等级。为了反映出多次定位中的全部误差，ISO标准规定每一个定位点按五次测量数据算平均值和散差3，这时的定位精度曲线，是一个由各定位平均值连贯起来的一条曲线加上3散差带构成的定位点散差带，如图3-4所示。第63页/共80页图3-3直线运动定位精度检测方法 （a）激光测量 （b）标准尺测量 1-激光测距仪 2-工作台 3-光学读数显微镜 4-标准刻度尺返回第64页/共80页图3-4 定位精度曲线返回第65页/共80页下一页 返回上一页2.4 数控机床的验收2）直线运动重复定位精度检测 检测用的仪器与检测定位精度所用的相同。一般检测方法是在靠近各坐标行程中点及两端的任意三个位

50、置进行测量，每个位置用快速移动定位，在相同条件下重复作七次定位，测出停止位置数值并求出读数最大差值，以三个位置中最大一个差值的二分之一，附上正负号，作为该坐标的重复定位精度。它是反映轴运动精度稳定性的最基本的指标。3）直线运动的原点返回精度 原点返回精度，实质上是该坐标轴上一个特殊点的重复定位精度，因此它的测定方法完全与重复定位精度相同。第66页/共80页下一页 返回上一页2.4 数控机床的验收4）直线运动失动量的测定 直线运动的失动量，也叫直线运动反向误差，它包括该坐标轴进给传动链上驱动部件的反向死区，各机械运动副的反向间隙和弹性变形等误差的综合反映。误差越大，则定位精度和重复定位精度也越差