大型高精度數控機床安裝調試質量控制的對策

付雙全

摘 要：在工業自動化發展背景下，對數控機床的加工精度和使用質量提出了更加嚴格的要求。大型高精度數控機床，具有零部件多、結構復雜等特點，必須要提高安裝人員的技術水平、質量控制意識，并且在安裝完畢后及時開展質量檢查和運行調試，只有確定不存在問題后，才可以將數控機床交付使用。本文首先列舉了影響大型數控機床安裝質量的幾點因素，隨后結合實際工作經驗，分別從安裝前的準備、機床各部位精度控制，以及調試問題解決等方面，就如何確保大型數控機床高質量、高精度投入使用展開了簡要分析。

關鍵詞：數控機床；精度檢測；安裝調試；靜壓導軌

引言：大型高精度數控機床已經越來越廣泛的應用到工業、制造業等領域，并且在提高加工效率、保證加工精度等方面發揮了顯著優勢。安裝和調試是大型數控機床使用的基礎工作，也是決定數控機床在后期能否正常使用的關鍵，需要引起安裝人員的高度重視。安裝人員要樹立強烈的質量管控意識，包括明確安裝流程，加強對零部件的尺寸和質量檢測等等。只有從源頭上進行質量控制，才能確保大型數控機床在后期能夠穩定的運行。

一、影響數控機床安裝質量的因素

1、零部件的質量

大型數控機床是由幾千甚至上萬的零件組成的，大到導軌、工作臺，小到螺絲、夾具等。在生產這些零部件時，都會對零部件的尺寸、形狀甚至是材質等，有明確的要求。在進行大型數控機床安裝時，如果安裝人員沒有注意檢查這些零部件的參數是否符合標準，就容易影響到數控機床的加工精度。例如，當前一些零部件的生產廠家，為了加快生產效率，沒有執行嚴格的加工標準，導致工作臺的平整度不達標、螺絲的尺寸精度不符合要求等，這些零部件安裝到數控機床上，就會影響數控機床的安裝質量，后期調試時必然會出現各種問題。因此，需要提前制定一套嚴格的零部件質量檢查措施，對不符合標準的零部件一律不允許使用。

2、人為因素

安裝人員的技術水平和質量管理意識，也是決定數控機床安裝質量的重要影響因素。在技術水平方面，部分安裝人員對一些新型號數控機床的內部結構不熟悉，安裝完成后因為線路連接不順，導致數控機床不能正常完成加工動作；在質量控制意識方面，也有一些安裝人員放松了工作要求，例如安裝夾具時，按照要求需要在夾具的固定螺絲下，放置一個橡膠或金屬墊圈，可以避免加工過程中產生振動，導致夾具松動的問題。但是實際安裝時，安裝人員因為粗心大意，或是為了減輕工作步驟，沒有放置墊圈。后期夾具松動，導致工件發生移動，加工精度必然會受到影響。針對這一問題，可以在大型高精度數控機床安裝前，對安裝隊伍進行一次集中培訓，杜絕因為人為因素帶來的安裝質量問題。

二、大型高精度數控機床安裝調試質量控制

1、安裝前的準備工作

根據實際經驗和上文分析可知，在數控機床安裝中有多種因素都會對安裝調試質量產生負面影響。因此提前做好安裝準備工作就顯得十分必要。在開始安裝前，需要完成的準備事項包括：首先，對照大型數控機床的材料清單，逐一檢查各零部件是否準備齊全，并通過抽樣檢查的方式，確定零部件質量、參數等不存在問題。其次，熟悉安裝流程，明確安裝技術要點，安裝人員要提前了解安裝標準，既可以加快安裝速度，又能夠最大限度預防安裝質量問題。最后，整理安裝環境，異常的溫度、濕度也會影響到安裝質量，例如濕度過高可能會導致金屬零件生銹等。需要加強安裝環境管理，在標準環境下完成安裝與調試工作。

2、主導軌幾何精度的檢測與調整

大型高精度進口數控機床，其床身長度在30m以上，床身直線度安裝調正精度要求極高，是監理控制的關鍵點。影響主導軌精度的因素較多，例如生產過程中質量控制不嚴，主導軌的水平精度不達標；還有就是在主導軌運輸過程中，也有可能因為碰撞導致變形，或是導軌表面出現毛刺、裂縫等，這些問題也都是質量管理需要重點關注的。為了解決上述關鍵問題，專業監理人員編制了《數控機床熱變形動態精度快速分析控制軟件》，以SK0DA-HCW4-300鏜銑床為例，監測不同溫度環境下的幾何精度，只要將相關的數據輸入，該軟件就能自行分析并輸出精度分布圖形，及時指導床身幾何精度調整的具體位置及調整量，具體結果如下表1。

3、靜壓導軌相關面的調整

在精密設備安裝中，靜壓導軌面采用的不同調整工藝方法會引發不同的結果，需要監理從技術方案環節上進行重點審核和把關。近年來，對工藝設備（機床）的加工精度及加工面的粗糙度標準要求有了極大提高，即使在工藝設備制造中也采用以銑代磨、以車代研刮的工藝，特別是運用在大型設備中靜壓導軌面的加工上。對靜壓導軌面的技術要求不同于滑動導軌面，靜壓導軌面和活動面間有0.06mm左右的油膜厚度，經過精車的靜壓導軌面和精銑或精車的靜壓框面（工作臺座），只要平整度一致就可滿足這項工藝技術的要求。

三、數控機床的試運行及問題處理

技術人員在根據說明書完成數控機床的安裝，且進行精度檢測與調整后，啟動數控機床并進行試運行或試加工。根據數控機床的運行效果，觀察各項功能是否正常完成，加工精度是否達到標準。在調試中如果發現存在上述問題，則需要技術人員及時判定原因所在，采取針對性的質量控制措施。例如，因為大型數控機床所在環境溫濕度的變化，導致加工精度受到影響的，則需要加強對機床安裝環境的控制，例如安裝溫濕度監測裝置，動態調控溫濕度，確保數控機床始終在標準環境下運行。如果是因為數控機床自身零部件存在質量問題，則需要在重新更換零件后再次進行安裝調試，直到不再出現問題。

結語：在制造業升級的背景下，大型高精度數控機床在工業、制造業領域得到了進一步的推廣應用。作為數控機床使用的第一個環節，安裝質量直接決定了數控機床的使用性能。通過大量的數控機床管理和維護經驗可知，很多故障都是因為安裝水平不高導致的，例如使用了一些不符合標準的零部件。這就需要安裝人員強化質量控制意識，分別從環境管理、精度控制和反復調試等方面，確保大型高精度數控機床的正常使用。

參考文獻：

[1]黃琳莉.基于“數控機床裝配調試與維修”項目的英才培養探究[J].武漢職業技術學院學報，2017，16（2）：43-45.

[2]曹錦江，高世平，王建紅，等.數控機床電氣安裝與調試實習項目多元化考核體系研究與實踐[J].中國現代教育裝備，2016（13）：65-68.