論數控機床的安裝與調試

【摘要】本文闡述數控機床機械零部件、液壓系統、氣動系統、數控系統安裝調試注意事項及數控機床機電聯調等事項，對從事數控機床安裝、調試與維修的技術人員有一定的參考作用。

【中圖分類號】TH17 【文獻標識碼】A 【文章編號】1672-5158（2012）09-0271-01

數控機床安裝調試質量的優劣直接影響數控機床平均無故障工作時間，較佳的安裝調試質量可減少數控機床使用過程中的故障停機時間和維修成本。

一、數控機床機械零部件的安裝調試注意事項

1、主軸軸承的安裝調試注意事項

（1）單個軸承的安裝調試

裝配時盡可能使主軸定位內孔與主軸軸徑的偏心量和軸承內圈與滾道的偏心量接近，并使其方向相反，這樣可使裝配后的偏心量減小。

（2）兩個軸承的安裝調試

兩支撐的主軸軸承安裝時，應使前、后兩支撐軸承的偏心量方向相同，并適當選擇偏心距的大小。前軸承的精度應比后軸承的精度高一個等級，以使裝配后主軸部件的前端定位表面的偏心量最小。在維修機床拆卸主軸軸承時，因原生產廠家已調整好軸承的偏心位置，所以要在拆卸前做好圓周方向位置記號，保證重新裝配后軸承與主軸的原相對位置不變，減少對主軸部件的影響。

過盈配合的軸承裝配時需采用熱裝或冷裝工藝方法進行安裝，不要蠻力敲砸，以免在安裝過程中損壞軸承，影響機床性能。

2、滾珠絲杠螺母副的安裝調試注意事項

滾珠絲杠螺母副僅用于承受軸向負荷。徑向力、彎矩會使滾珠絲杠副產生附加表面接觸應力等不良負荷，從而可能造成絲杠的永久性損壞。因此，滾珠絲杠螺母副安裝到機床時，應注意：

（1）滾珠螺母應在有效行程內運動，必須在行程兩端配置限位，避免螺母越程脫離絲杠軸，而使滾珠脫落。

（2）由于滾珠絲杠螺母副傳動效率高，不能自鎖，在用于垂直方向傳動時，如部件重量未加平衡，必須防止傳動停止或電機失電后，因部件自重而產生的逆傳動，防止逆傳動方法可用：蝸輪蝸桿傳動、電動制動器等。

（3）絲杠的軸線必須和與之配套導軌的軸線平行，機床兩端軸承座的中心與螺母座的中心必須三點成一線。

（4）滾珠絲杠螺母副安裝到機床時，不要將螺母從絲杠軸上卸下來。如必須卸下來時，要使用輔助套，否則裝卸時滾珠有可能脫落。

（5）螺母裝入螺母座安裝孔時，要避免撞擊和偏心。

（6）為防止切屑進入，磨損滾珠絲杠螺母副，可加裝防護裝置如折皺保護罩、螺旋鋼帶保護套等，將絲杠軸完全保護起來。另外，浮塵多時可在絲杠螺母兩端增加防塵圈。

3、直線滾動導軌安裝調試注意事項

（1）安裝時輕拿輕放，避免磕碰影響導軌的直線精度。

（2）不允許將滑塊拆離導軌或超過行程又推回去。若因安裝困難，需要拆下滑塊時，需使用引導軌。

（3）直線滾動導軌成對使用時，分主、副導軌副，首先安裝主導軌副，設置導軌的基準側面與安裝臺階的基準側面緊密相貼，緊固安裝螺栓，然后再以主導軌副為基準，找正安裝副導軌副。找正是指兩根導軌副的平行度、平面度。最后，依次擰緊滑塊的緊固螺栓。

二、數控機床液壓系統的安裝調試注意事項

液壓傳動由于其傳動平穩，便于實現頻繁平穩的換向以及可以獲得較大的力和力矩，在較大范圍內可以實現無級變速，在數控機床的主軸內刀具自動夾緊與松開、主軸變速、換刀機械手、工作臺交換、工作臺分度等機構中得到了廣泛應用。

液壓系統安裝調試時應注意：

1、在液壓元件安裝前，需對全部元件進行清洗。

2、在液壓元件安裝全過程中要特別注意潔凈，防止異物進入液壓系統，造成液壓系統故障。

3、油泵進出油口管路切勿接錯，泵、缸、閥等元件的密封件要正確安裝。

4、液壓系統管路連接完畢后，要做好各管路的就位固定，管路中不允許有死彎。

5、加油前，整個系統必須清洗干凈，液壓油需過濾后才能加入油箱。注意新舊油不可混用，因為舊油中含有大量的固體顆粒、水分、膠質等雜質。

6、調試過程中要觀察系統中泵、缸、閥等元件工作是否正常，有無泄漏，油壓、油溫、油位是否在允許值范圍內。

三、數控機床氣動系統的安裝調試注意事項

氣動裝置的氣源容易獲得，機床可以不必再單獨配送動力源，裝置結構簡單，工作介質不污染環境，工作速度快，動作頻率高，適合于頻繁啟動的輔助工作。它在過載時也比較安全，不易發生過載損壞機件等事故。在數控機床的主軸內刀具自動夾緊與松開、主軸錐孔切屑的清理、刀庫卸刀、機床防護門的自動開關、交換工作臺自動吹屑清理定位基準面等機構中得到了廣泛應用。

氣動系統安裝調試時應注意：

1、安裝前應對元件進行清洗，必要時要進行密封試驗。

2、各類閥體上的箭頭方向或標記，要符合氣流流動方向。

3、動密封圈不要裝得太緊，尤其是u形密封圈，否則阻力太大。

4、移動缸的中心線與負載作用力的中心線要同心，否則引起側向力，使密封件加速磨損，活塞桿彎曲。

5、系統壓力要調整適當，一般為0.6MPa。

6、氣動三聯件應工作正常。

四、數控機床數控系統的安裝調試注意事項

數控系統信號電纜的連接包括數控裝置與MDI/CRT單元、電氣柜、機床控制面板、主軸伺服單元、進給伺服單元、檢測裝置反饋信號線的連接等，這些連接必須符合隨機提供的連接手冊的規定。

數控系統安裝調試時應注意：

1、數控機床地線的連接十分重要，良好的接地不僅對設備和人身的安全十分重要，同時能減少電氣干擾，保證機床的正常運行。地線一般都采用輻射式接地法，即數控系統電氣柜中的信號地、框架地、機床地等連接到公共接地點上，公共接地點再與大地相連。數控系統電氣柜與強電柜之間的接地電纜要足夠粗。

2、在機床通電前，根據電路圖、按照各模塊的電路連接，依次檢查線路和各元器件的連接。重點檢查變壓器的初次級；開關電源的接線；繼電器、接觸器的線圈和觸點的接線位置等。

3、在斷電情況下進行如下檢測：三相電源對地電阻測量、相問電阻的測量；單相電源對地電阻的測量；24V直流電源的對地電阻，兩極電阻的測量。如果發現問題，在未解決之前，嚴禁機床通電試驗。

4、數控機床在通電之前要使用相序表檢查三相總開關上口引入電源線相序是否正確，還要將伺服電機與機械負載脫開，否則一旦伺服電機電源線相序接錯，會出現“飛車”故障，極易產生機械碰撞損壞機床。應在接通電源的同時，做好按壓急停按鈕的準備。

5、在電氣檢查未發現問題的情況下，依次按下列順序進行通電檢測：三線電源總開關的接通，檢查電源是否正常，觀察電壓表，電源指示燈；依次接通各斷路器，檢查電壓；檢查開關電源（交流220V轉變為直流24V）的入線及輸出電壓。如果發現問題，在未解決之前，嚴禁進行下一步試驗。

6、若正常可進行NC啟動，觀察數控系統的現象。一切正常后可輸入機床系統參數、伺服系統參數，傳入PLC程序。關閉機床，然后將伺服電機與機械負載連接，進行機械與電氣聯調。

五、數控機床的機電聯調注意事項

在數控機床通電正常后，進行機械與電氣聯調時應注意：

1、先JOG方式下，進行各坐標軸正、反向點動操作，待動作正確無誤，再在AUTO方式下試運行簡單程序。

2、主軸和進給軸試運行時，應先低速后高速，并進行正、反向試驗。

3、先按下超程保護開關，驗證其保護作用的可靠性，然后再進行慢速的超程試驗，驗證超程撞塊安裝的正確性。

4、待手動動作正確后，再完成各軸返參操作。各軸返參前應反向遠離參考點一段距離，不要在參考點附近返參，以免找不到參考點。

5、進行選刀試驗時，先調空刀號，觀察換刀動作正確與否，待正確無誤后再交換真刀。

6、自行編制一個工件加工程序，盡可能多地包括各種功能指令和輔助功能指令，位移尺寸以機床最大行程為限。同時進行程序的增加、刪除和修改操作。最后，運行該程序觀察機床工作是否正常。