数控技术的安装、调试与维修

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1、 成绩： 机电设备安装与维修读书笔记班 级：机 电084学 号：姓 名：郭 俊 洋教 师：姚 忠 岐河南机电高等专科学校机电工程系机电设备安装与维修读书笔记一、 数控机床的安装、调试及验收1、数控机床的安装与调试数控机床的安装调试是指机床到用户后安装到工作场地，直到正常工作这一阶段的工作。对于小型数控机床，这项工作比较简单，而大中型数控机床由于机床厂发货时已将机床解体成几个部分，到用户后要进行重新组装和重新调试，丁作较为复杂。（1）机床初就位 用户在机床到达之前应接机床厂提供的机床基础做好机床的基础，在要安装地脚螺栓的部位，做好预留孔。机床拆箱后，先找到随机的文件资料，找出机床的装箱单，按照装

2、箱单清点各包装箱内的零部件、电缆等是否齐全。数控机床然后，按机床说明书的介绍把组成机床的各大部件分别在地基就位。就位时，垫铁、调整垫板和地脚螺栓等也相应对号入座。 （2）机床联接 机床各部件组装前，首先去除安装联接面、导轨和各运动面的防锈涂料，做好各部件的外表清洁工作。 然后把机床各部件组装成整机，如将立柱数控柜、电气箱装在床身上，在床身安装上接长床身等。数控机床组装时要使用原来的定位销、定位块、定位元件，使安装位置恢复到机床拆卸前的状态，以利于下一步的调整。 部件组装完成后，进行电缆、油管和气管的联接。机床说明书中有电气联接图，液压及气动管路联接图，根据这些图给它们打上标记对号入座，接好或联

3、好。电缆和油管联接完毕后，要做好各管线的就位固定以及防护罩壳的安装，要保证整齐的外观。2、数控机床的验收 一台数控机床全部检测验收工作是一项极其复杂的工作对试验检测手段及技术要求也很高，它需要使用各种高精度检测工具，对机床的机、电、气等各部分及整机进行综合性能及单项性能的检测，包括进行刚度和热变形等一系列机床试验，最后得出该机床的综合评价。对于一般的数控机床的用户，其验收工作要根据机床厂出厂检验合格证书上规定的验收条件及实际能提供的检验手段来部分地或全部地测定机床合格证上的各项技术指标。如果各项数据都符合要求，用户应将此数据列入该设备的进厂原始技术档案中，以作为日后维修时的技术指标依据。以下介

4、绍用户在机床验收工作中可以作的一些主要工作。（1）机床几何精度检查 数控机床的几何精度可以综合反映该设备的关键机械零部件和组装后的几何形状误差。数据机床的几何精度的检查和普通机床的几何精度检查基本相同，使用的检测工具和方法也很相似。以下列出一台普通立式加工中心的几何精度检测内容： 工作台面的平面度。 各坐标方向移动的相互垂直度。 X坐标方向移动时工作台面的平行度。 y坐标方向移动时工作台面的平行度。 x坐标方向移动时工作台面T形槽侧面的平行度。 主轴轴向窜动。 主轴孔的径向圆跳动。 主轴箱沿z坐标方向移动时主轴轴线的平行度。 主轴回转轴心线对工作台面的垂直度。 主轴在Z坐标方向移动的直线度。从

5、上述10项精度要求中可以看出，第一类精度要求是对机床各运动的大部件如床身、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的要求。因此，这些几何精度综合反映了该机床的几何精度和代表切削运动的部件主轴的几何精度。 目前，国内检测机床几何精度的常用检测工具有：精密水平仪，直角尺，精密方箱平尺，平行光管，千分表或测微仪，高精度主轴芯棒及一些刚性较好的千分表杆等。每项几何精度的具体检测办法具备机床的检测条件规定。各种数控机床检测中必须对机床地基有严格的要求，必须在地基及地脚螺栓的同定混凝土完全固完后才能进行。精调时，要把机床的主床身

6、调到较精密的水平面-然后再精调其他几何精度。考虑到水泥基础不够稳定，一般要求在使用数个月到半年后，再精调一次机床水平，有一些中小型数控机床的床身大件具有很高的刚度，可以在对地基没有特殊要求的情况保持其几何精度，但为了长期工作的精度稳定性，还是需要调整到一个较好的机床水平，并且要求有关的垫片都处于垫紧的状态。在检测工作中要注意尽可能消除检验工具和检测方法的误差，例如检测主轴回转精度时，检验芯棒自身的振摆和弯曲等误差；在表架上安装干分表和测位仪时由于表架刚度带来的误差；在卧式机床上使用回转测微仪对重力的影响；在测抬头的位置和低头的位置的测量数据误差等。 机床曲几何精度在机床处于冷态和热态时是不同的

7、，检测时应按国家标准的规定，即在机床稍有预热的状态下进行，所以通电后机床各移动坐标往复运动几次，主轴按中等的转速回转几分钟之后才能进行检测。（2）开箱检验和外观检验开箱检验的主要内容有：1、装箱清单2、核对应有的技术文件（系统说明书、操作手册、维修手册）3、按合同规定，清点机床附件、备件、工具的数量、完好等4、检查主机、数控柜、操作箱等有无明显的损伤、变形、锈蚀等，并逐项如实记录。二、数控机床的安装调试1、主轴轴承的安装调试注意事项（1）单个轴承的安装调试装配时尽可能使主轴定位内孔与主轴轴径的偏心量和轴承内圈与滚道的偏心量接近，并使其方向相反，这样可使装配后的偏心量减小。（2）两个轴承的安装调

8、试两支撑的主轴轴承安装时，应使前、后两支撑轴承的偏心量方向相同，并适当选择偏心距的大小。前轴承的精度应比后轴承的精度高一个等级，以使装配后主轴部件的前端定位表面的偏心量最小。在维修机床拆卸主轴轴承时，因原生产厂家已调整好轴承的偏心位置，所以要在拆卸前做好圆周方向位置记号，保证重新装配后轴承与主轴的原相对位置不变，减少对主轴部件的影响。过盈配合的轴承装配时需采用热装或冷装工艺方法进行安装，不要蛮力敲砸，以免在安装过程中损坏轴承，影响机床性能。 2、滚珠丝杠螺母副的安装调试注意事项滚珠丝杠螺母副仅用于承受轴向负荷。径向力、弯矩会使滚珠丝杠副产生附加表面接触应力等不良负荷，从而可能造成丝杠的永久性损

9、坏。因此，滚珠丝杠螺母副安装到机床时，应注意：（1）滚珠螺母应在有效行程内运动，必须在行程两端配置限位，避免螺母越程脱离丝杠轴，而使滚珠脱落。（2）由于滚珠丝杠螺母副传动效率高，不能自锁，在用于垂直方向传动时，如部件重量未加平衡，必须防止传动停止或电机失电后，因部件自重而产生的逆传动，防止逆传动方法可用：蜗轮蜗杆传动、电动制动器等。（3）丝杠的轴线必须和与之配套导轨的轴线平行，机床两端轴承座的中心与螺母座的中心必须三点成一线。（4）滚珠丝杠螺母副安装到机床时，不要将螺母从丝杠轴上卸下来。如必须卸下来时，要使用辅助套，否则装卸时滚珠有可能脱落。（5）螺母装入螺母座安装孔时，要避免撞击和偏心。（6

10、）为防止切屑进入，磨损滚珠丝杠螺母副，可加装防护装置如折皱保护罩、螺旋钢带保护套等，将丝杠轴完全保护起来。另外，浮尘多时可在丝杠螺母两端增加防尘圈。 3、直线滚动导轨安装调试注意事项（1）安装时轻拿轻放，避免磕碰影响导轨的直线精度。（2）不允许将滑块拆离导轨或超过行程又推回去。若因安装困难，需要拆下滑块时，需使用引导轨。（3）直线滚动导轨成对使用时，分主、副导轨副，首先安装主导轨副，设置导轨的基准侧面与安装台阶的基准侧面紧密相贴，紧固安装螺栓，然后再以主导轨副为基准，找正安装副导轨副。找正是指两根导轨副的平行度、平面度。最后，依次拧紧滑块的紧固螺栓三、 数控机床机械故障诊断机械由于电气驱动替代

11、了机械传动，使得数控机床的机械结构较传统机床的机械结构简单，但机床组件的精度提高了，对维护提出了更高的要求。数控机床的机电一体化在机械故障诊断时同样表现出机电之间的内在联系，因此，熟悉机械故障的特征，掌握数控机床机械故障诊断的方法和手段，对确认故障的原因是有一定帮助的。同时，数控机床机械维护的面更广，除了主轴、导轨和丝杠外，还有刀库及换刀装置、液压和气动系统等。1、数控车床机械故障诊断的方法 数控机床机械故障诊断包括对机床运行状态的识别、预测和监视三个方面的内容。通过对数控机床机械装置的某些特征参数，如振动、噪声和温度等进行测定，将测定值与规定的正常值进行比较，以判断机械装置的工作状态是否正常

12、，若对机械装置进行定期或连续测便可获得机械装置状态变化的趋势性规律，从而对机械装置的运行状态进行预测和预报。在诊断技术上，既有传统的“实用诊断方法”(听、摸、看、问、查阅技术档案资料)，还有利用先进测试手段的“现代诊断方法”(油液光谱分析、振动监测、噪声谱分析、非破坏性监测、故障诊断专家系统等)。2、数控机床机械故障诊断及维修 （1）主轴部件故障的诊断 数控机床主轴部件是影响机床加工精度的主要部件，它的回转精度影响工件的加工精度它的功率大小与回转速度影响加工效率，它的自动变速、准停和换刀等影响机床的自动化程度。因此要求主轴部件具有与本机床工作性能相适应的高的回转精度、刚度、抗振性、耐磨性和低的

13、温升。在结构上必须很好地解决刀具和工件的装夹、轴承的配置、轴承间隙调整和润滑密封等问题。（2）滚珠丝杠副故障的诊断 滚珠丝杠副和其他滚动摩擦的传动组件一样，其故障绝大部分是由预紧力过紧或过橙、反向间隙过大、机械爬行、润滑系统不好、轴承间隙配合不良等原因造成的。（3）液压系统故障的诊断 数控车床上的液压系统的主要驱动对象有液压卡盘、静压导轨、液压拔叉变速液压缸、主轴箱的液压平衡、液压驱动机械手和主轴上的松刀液压缸等。液压系统的维护及其工作正常与否对数控机床的正常工作十分重要。 （4）刀架、刀库及换刀装置故障的诊断 数控车床中，转塔刀架、刀库及换刀装置也极易出现故障，主要是由刀具控制系统、刀具夹紧

14、液压系统、行程开关、弹簧压力过大或过小等一系列原因所造成的。随着微电子技术的发展，数控系统的故障诊断技术也由简单的诊断朝着多功能的高级诊断或智能化方向发展，不同的数控系统虽然在结构和性能上有所区别，但在故障诊断上有它们的共性。四 数控系统故障诊断1.故障的诊断方法（1）观察检查法直观检查法 预检查 电源检查（a熔丝熔断b熔丝不断，输出无电压c电源输出电压不准d开关电源发出重复的“滴嗒”声）接地检查与插头、连接电缆检查机床数据检查（2）功能程序测试法（3）PLC程序法（4）修改状态识别法（5）接口信号法（6）试探交换法2.控制系统的故障诊断数控装置控制系统故障主要利用自诊断功能报警号，计算机各板

15、的信息状态指示灯，各关键测试点的波形、电压值，各有关电位器的调整，各短路销的设定，有关机床参数值的设定，专用诊断组件，并参考控制系统维修手册、电气图册等加以排除。控制系统的常见故障及其诊断如下。（1）数控机床电池报警故障。当数控机床断电时，为保存好机床控制系统的机床参数及加工程序，需靠后备电池予以支持。这些电池到了使用寿命，即其电压低于允许值时，就产生电池故障报警。当报警灯亮时，应及时予以更换，否则，机床参数就容易丢失。因为换电或更换。若不见成效或者所用按键都不起作用，可进一步检查该部分的接口电路、系统控制软件及电缆连接状况等。 (2) 数控机床键盘故障。在用键盘输入程序时，若发现有关字符不能

16、输入、不能消除、程序不能复位或显示屏不能变换页面等故障，应首先考虑有关按键是否接触不好，应修复或更换。若不见成效或者所用按键都不起作用，可进一步检查该部分的接口电路、系统控制软件及电缆连接状况等。 (3) 数控机床熔丝故障。控制系统内熔丝烧断的故障，多出现于对数控系统进行测量的误操作或机床发生了撞车等意外事故时。因此，维修人员要熟悉各熔丝的保护范围，以便发生问题时能及时查出并予以更换。 (4 ) 数控机床刀位参数的更改。一旦发现刀位不对时，应及时核对控制系统内存刀位号与实际刀台位置是否相符，若不符，应参阅说明书介绍的方法，及时将控制系统内存中的刀位号改为与刀台位置一致。(5) 数控机床控制系统

17、的“NOTREADY(没准备好)”故障。应首先检查CRT显示面板上是否有其他故障指示灯亮及故障信息提示，若有问题，应按故障信息目录的提示去解决。检查伺服系统电源装置是否有熔丝断、断路器跳闸等问题，若合闸或更换了熔丝后断路器再跳闸，应检查电源部分是否有问题检查是否有电机过热，大功率晶体管组件过电流等故障而使计算机监控电路起作用;检查控制系统各板是否有故障灯显示。检查控制系统所需各交流电源、直流电源的电压值是否正常。若电压不正常，也可造成逻辑混乱而产生“NOTREADY故障。(6) 机床参数的修改。对每台数控机床都要充分了解并掌握各机床参数的含义及功能，除能帮助操作者很好地了解该机床的性能外，还有利于提高机床的工作效率或用于排除故障。控制系统部分的故障现象很多，如：CRT显示装置的亮度不够，无显示、光电阅读机的故障、输入、输出打印机故障。至于机床参数的全消除方法、数控装置的初始化方法、备板的更换方法及注意事项等，因系统的不同，其方法也有所不同，这就需要根据具体情况具体分析，参考有关维修资料及个人工作经验予以解决。