數控機床裝調與機床維修分析

楊懷忠，付孟強，高偉，劉洋

（中航飛機股份有限公司長沙起落架分公司，陜西 漢中 723200）

1 數控機床的安裝

（1）安裝準備。數控機床在安裝前首先要做好一系列的準備，包括位置準備、安裝地基準備等。在位置準備上要注意以下幾點：第一要求保證設備和設備之間、設備和墻壁之間的距離足夠；第二要求安裝的位置必須遠離震源，在必要時可通過設置防震溝來防護；第三應注意陽光直射和熱輻射對數控機床帶來的影響，還要考慮外界溫度、濕度等因素的影響，盡量保持環境干燥整潔。關于安裝地基的準備，除了要注意控制好機床的重心、重心位置，以及和機床連接的電纜、管道的位置和尺寸大小外，還必須預留出預埋件和地腳螺栓的位置，留出安裝、調試和維修的空間。對于中小型的機床可根據地面設計相關規范開展，而對于重型的精密的機床則要安裝在單獨的地基基礎上，對精密機床還應該加設防震措施。

（2）開箱驗收。在開箱驗收時，要求供需雙方根據隨機裝箱單以及合同對箱內物品開展核對與檢查，并做好相關記錄。記錄包括包裝箱是否完整完好；機床外觀是否出現了明顯的損傷，有無銹蝕、脫漆等問題；技術資料是否完整準確；附件、備件、工具等品種、規格、數量等；調整墊鐵、地腳螺栓等附件的品種、規格和數量。

（3）機床吊裝和就位。采用專門起吊工具吊裝機床，禁止采用任何其他方式。當無須專門工具時則應采用鋼絲繩根據說明書要求對部分構件完成吊裝。在機床吊裝到指定位置后首先確定床身的位置，然后在相應的床身安裝孔位置，通過調整墊鐵和地腳螺栓將機床安裝固定在準備好的地基上。

（4）機床組裝和連接。在機床組裝時，首先要拆除各部件在運輸中用到的緊固零配件，然后在清除安裝面、導軌和工作臺上的防銹油后，再完成各部件組裝和數控系統的連接工作。接著連接電纜、油管和氣管，對于大型數控機床需要完成各部件的組裝和數控系統連接，而對于一般中小型的機床采用的是整機安裝方式。

2 數控機床的調試

大多數機床在安裝時，只有做好現場調試，才能使其符合技術標準，否則在投入使用后會出現非正常工作問題。在對新安裝的機床進行驗收檢測時可使機床在一開始安裝就達到技術標準和預期的質量。在使用半年后再進行一次檢測試驗，之后可每年定期檢測一次，可及時矯正誤差。

（1）調試前準備工作。在調試檢測前，首先要做好調試前的準備工作。比如，調整機床床身的水平位置，對于中小型機床因為是整機安裝，所以，可一次性調整機床的水平位置；對于重型機床，則需要在部件組裝結束后粗調整機床的水平位置和幾何精度，然后在完成地基固化后再一次精確調整水平位置和幾何精度。另外，需調整重新組裝的主要運動部件和主機的相對位置，根據要求加裝潤滑油、液壓油、切削液等。

（2）機床通電試車。對于機床各部件分別完成通電試驗，然后全面供電，觀察這時候機床各個部件是否正常運行。

（3）機床精度和功能的調試。機床精度和功能調試包括幾何精度調試、自動換刀裝置動作檢查、自動交換工作臺的動作檢查、數控系統參數、操作功能、安全措施和常用指令的執行情況檢查、機床輔助功能及其附件工作狀態的檢查。

（4）機床試運行。為全面檢查機床的功能和工作運行的可靠性，可對機床開展試運行，使其在一定負載下長時間自動化運行。比如，設置好程序后時機床每天運行8h，連續運行2 天，在這期間，不允許機床出現除因操作失誤引起的其他故障。

3 數控機床精度檢驗

（1）幾何精度檢驗。幾何精度檢驗又叫作靜態精度檢驗，是一種能綜合反映數控機床關鍵零部在組裝后綜合幾何形狀誤差的方法。數控機床的幾何精度檢驗所需工具和方法與普通機床類似，不過對檢測的要求更高。首先幾何精度檢驗要具備一定的測試條件，必須保證地基完全穩定、地腳螺栓處于壓緊狀態下；要求機床各坐標軸往復運動幾次，主軸按照中等轉速運轉幾分鐘后再進行檢測，注意要在預熱狀態下進行檢驗測試。常用的幾何精度檢驗工具有水平儀、精密方箱、直角尺、平行光管、千分表和高精度的主軸心棒等。

（2）切削精度檢驗。切削精度又叫作動態精度檢驗，是在切削加工的條件下對機床幾何精度和定位精度進行的綜合考核。其又可以分成單項加工精度檢驗和加工一個標準的綜合性試件精度檢驗。其中，加工中心切削精度中包括鏜孔精度、鏜孔孔距精度和孔徑分散度、鏜孔同軸度等，而對于數控臥式車床，單項加工精度有外圓車削、端面車削和螺紋切削。

4 數控系統的驗收

完整數控機床數控系統包括各功能模塊、CRT、系統操作面板、機床操作面板、主軸驅動裝置、主軸電動機、強電柜、進給驅動裝置、進給伺服電動機、位置檢測裝置、連接電纜等。在對數控系統進行檢測驗收時，首先要注意對數控系統外觀的檢查，檢查有無磨損、變形等，然后對控制柜內各元器件的緊固做好檢查，確認輸入電源電壓和相序。另外，用萬用表測量穩壓裝置的輸出電壓和輸出端對地電阻值，確認輸出電壓是否在允許范圍內，避免發生對地短路問題。最后，需要確認數控系統各個參數的設定，接通電源檢查狀態和各軸運轉情況，檢查好主軸的定位情況。

5 數控機床的維修

（1）預防性維護。采取預防性維護措施可極大降低數控機床發生故障的概率，為保證預防性維護工作的有效性，首先要配備專業的維修保養人員，這樣才能快速準確地完成維修保養工作。這些維修人員不但要掌握和數控機床電氣控制相關的專業知識，還必須熟悉機械加工工藝和機械傳動知識和操作技能，最好能掌握一門外語，能讀懂相關技術材料。另外，還要進行專業的培訓，掌握維修方法和保養技術，自身則需在實踐中不斷學習和創新。在維修時，第一，每臺數控機床應配置專門的操作人員、技術人員和維修人員，同時必須配備好充足的數控機床專門電氣機械備件和必要的維修工具、測試軟件等，保證每臺數控機床都有完整的技術圖紙和相關資料。第二，根據每臺機床的性能和加工對象制定相應的操作程序和方法，為每臺機床建立技術檔案，包括維修保養的次數和使用情況等。維修管理人員要結合具體情況做好總結與改進。第三，應對每臺數控機床建立日常維護保養計劃，保養的內容要視機床具體運行情況而定，同時確定好保養的周期。第四，在無加工任務的時間段內，為避免傳動系統各運動環節出現油脂凝固、潤滑系統油路堵塞的問題，需經常給數控系統通電。

（2）故障診斷和排查。當數控機床發生故障時，采取快速準確的故障診斷和排除措施對于數控機床運行質量和效率具有十分重要的作用。第一，要求維修人員在發生故障后仔細觀察，快速找到問題切入點，然后開展故障診斷和排除。比如，觀察機床的工作過程，掌握機床工作順序和運行情況，這樣在出現故障時才能快速發展異常因素，提高排查速度。比如，要觀察機床的結構，包括液壓裝置、機械裝置和各開關裝置和元件位置等，熟悉各個結構和結構功能有利于快速發現故障具體位置。另外，對于復雜的故障要注意反復觀察故障現象，將故障現象弄清楚后才能準確排除故障。第二，要做好對故障現場的調查，包括故障發生時的現象、應采取怎樣的措施等，了解在執行程序段內的內容和自診斷顯示的報警內容，觀察各電路板的報警情況。然后，按系統復位鍵觀察故障是否消失，這樣可以判斷此類故障是否是軟件故障。另外，可將造成數控機床故障的所有因素全部列出，包括機械故障、電氣故障、控制系統故障等，在故障分析時可逐一排查這些因素。最后，可采用直觀判斷、數控系統軟硬件報警、狀態顯示、備件更換等故障檢查方式確定故障發生的原因，并采取措施進行排除。

6 結語

綜上，本文對數控機床的安裝、調試和維修等進行了簡單分析，提出為保證機床安裝的準確性，以及機床運行的穩定和工作質量、工作效率等，必須做好對機床定位、精確度等的檢查驗收，然后在機床正式運行前要做好狀態檢測和調試工作，及時發現工作部件發生的失靈問題，在運行中要將日常維護和定期檢測結合起來，及時發現故障問題并采取合理的故障診斷和排查措施。