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數(shù)控機床的安裝與調(diào)試

發(fā)布時間:2024-04-29
數(shù)控機床的安裝調(diào)試是指機床到用戶后安裝到工作場地,直到正常工作這一階段的工作。對于小型數(shù)控機床,這項工作比較簡單,而大中型數(shù)控機床由于機床廠發(fā)貨時已將機床解體成兒個部分,到用戶處要進行重新組裝和重新調(diào)試,工作較為復(fù)雜。泊頭巨人重工機械有限公司是一家專業(yè)生產(chǎn)、立車、數(shù)控立車、數(shù)控龍門銑床、龍門加工中心、數(shù)控落地鏜銑床的生產(chǎn)廠家,對數(shù)控機床的安裝與調(diào)試很有的心得。
1.機床初就位
用戶在機床到達之前應(yīng)按機床廠提供的機床基礎(chǔ)圖做好機床的基礎(chǔ),在要安裝地腳螺栓的部位機床,做好預(yù)留孔。機床拆箱后,先找到隨機的文件資料,找出機床的裝箱單,按照裝箱單清點各包裝箱內(nèi)零部件,電纜,資料等是否齊全。然后,按機床說明書把組成機床的各大部件分別在地基上就位。就位時,墊鐵,調(diào)整墊板和地腳螺栓等也相應(yīng)對號入座。
2.機床連接
機床各部件組裝前,首先去除安裝連接面、導(dǎo)軌和各運動面的防銹涂料,做好各部件的外表清潔工作。
然后把機床各部件組裝成整機,如將立柱,數(shù)控柜,電氣箱裝在床身上,刀庫,機械手等裝在立柱上(按裝配圖安裝),在床身上安裝上接長床身等。組裝時要使用原來的定位銷,定位塊,定位元件,使安裝位置恢復(fù)到機床拆卸前的狀態(tài),以利于下一步的調(diào)整。
部件組裝完成后,進行電纜、油管和氣管的連接。機床說明書中有電氣連接圖,液壓及氣動管路連接圖,根據(jù)這些圖給它們打上標(biāo)記,一一對號入座,接好或聯(lián)好。連接時要特別注意清潔工作和可靠的接觸與密封,并要隨時檢查有無松動與損壞。電纜插上后,一定要擰緊固緊螺釘,保證接觸可靠。在油管與氣管的連接中要特別防止異物從接口進入管路,造成整個液壓系統(tǒng)故障。管路連接時,每個接頭都要擰緊,否則試車時,尤其是在大的分油器上如果有一根管子滲漏油,往往需要拆下一批管子,返工的工作量很大。電纜和油管連接完畢后,要做好各管線的就位同定,以及防護罩殼的安裝,要保證整齊的外觀。
3.?dāng)?shù)控系統(tǒng)的連接與調(diào)整
(1)數(shù)控系統(tǒng)的開箱檢查無論是單個購人的數(shù)控系統(tǒng),還是與機床配套整機購人的數(shù)控系統(tǒng),到貨開箱后都要進行仔細(xì)檢查。檢查包括系統(tǒng)本體和與之配套的進給速度控制單元和伺服電機,主軸控制單元和主軸電機。榆查它們的包裝是否完整無損,實物與訂單是否相符。此外,還應(yīng)檢查數(shù)控柜內(nèi)各接插件有無松動。接觸是否良好,詳細(xì)情況可參閱有關(guān)資料進行。
(2)外部電纜的連接外部電纜連接是數(shù)控裝置與外部mdi/crt單元,強電柜、機床操作面板、進給伺服電機動力線與反饋線、主軸電動機動力線與反饋信號線的連接以及手搖脈沖發(fā)生器等的連接。應(yīng)使這些連接符合隨機提供的連接手冊的規(guī)定。最后還應(yīng)進行地線的連接。地線要采用一點接地型,即輻射式接地法,以防止竄擾。
這種接地要求將數(shù)控柜中的信號接地,強電接地,機床接地等連接到公共的接地點上,而且數(shù)控柜與強電柜之間應(yīng)有足夠粗的保護接地電纜,如截面積為5. 5~14mm2接地電纜。而總的公共接地電阻要小于4~7ω,并且總接地點要十分可靠,應(yīng)與車間接地網(wǎng)相接,或者做出單獨接地裝置。
(3)數(shù)控系統(tǒng)電源線的連接應(yīng)在切斷數(shù)控柜電源開關(guān)的情況下連接數(shù)控柜電源變壓器原邊的輸入電纜。榆查電源變壓器與伺服變壓器的繞組抽頭連接是否正確。尤其是進口的數(shù)控設(shè)備與數(shù)控機床更要注意這一點,因為他們的電源電壓等級與我們不一樣,在廠家調(diào)整時,沒有恢復(fù)成所需電壓。
(4)設(shè)定確認(rèn)數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)的印刷電路板上有許多短路設(shè)定點,這項設(shè)定已由機床制造廠完成設(shè)定,用戶只需確認(rèn)與記錄一下。但對于單個購人的數(shù)控裝置,用戶則必須根據(jù)需要,自行設(shè)定。因為數(shù)控裝置出廠時,是按標(biāo)準(zhǔn)方式設(shè)定的,不一定適合于具體用戶要求。設(shè)定確認(rèn)的內(nèi)容隨數(shù)控系統(tǒng)而發(fā),一般有以下三方面。
①確認(rèn)控制部分印刷線路板上的設(shè)定。主要確認(rèn)主板,rom板,連接單元,附加控制板以及旋轉(zhuǎn)變壓器或感應(yīng)同步器控制板上的設(shè)定。這些設(shè)定與機床返回基準(zhǔn)點的方法,速度反饋的檢測元件,檢測增調(diào)節(jié)及分度精度調(diào)節(jié)等有關(guān)。
②確認(rèn)速度控制單元印刷電路板上的設(shè)定。在直流速度控制單元和交流速度控制單元上都有許多的設(shè)定點,用于選擇檢測元件的種類,回路增益以及各種報警等。
③確認(rèn)主軸控制單元印刷電路板上的設(shè)定。無論是直流還是交流主軸控制單元上,均有一些用以選擇電動機電流極限和主軸轉(zhuǎn)數(shù)的設(shè)定點。但數(shù)字式交流主軸控制單元上已用數(shù)字設(shè)定代替短路棒的設(shè)定上,故只能在通電時才能進行設(shè)定與確認(rèn)。
(5)輸入電源電壓,頻率及相序的確認(rèn)
①檢查確認(rèn)變壓器的容量是否滿足控制單元和伺服系統(tǒng)的電能消耗。
②檢查電源電壓波動范圍是否在數(shù)控系統(tǒng)允許的范圍內(nèi)。日本的數(shù)控系統(tǒng)一般允許電壓額定值的110%~85%范圍內(nèi)波動,而歐美的一些數(shù)控系統(tǒng)要求較高一些,否則要外加交流穩(wěn)壓器。
③對于采用晶閘管控制元件的速度控制單元和主軸控制單元的供電電源,一定要檢查相序。在相序不正確情況下,接通電源,可能使速度控制單元的輸入熔絲燒斷,這是由于誤導(dǎo)通造成的大電流所引起的。
相序檢查方法有兩種:一種用相序表測量,當(dāng)相序接法正確時(即與表上的端子標(biāo)記的相序相同時),相序表按順時針方向旋轉(zhuǎn)。另一方法可用示波器測量二相之間的波形,兩相看一下,確定各相序。
(6)確認(rèn)直流電源單元電壓輸出端對地是否短路各種數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)部都有直流穩(wěn)壓電源單元,為系統(tǒng)提供+5v、±15v、+24v等直流電壓。因此,在系統(tǒng)通電前,應(yīng)檢查這些電源的負(fù)載,是否對地有短路現(xiàn)象??捎萌f用表來確認(rèn)。
(7)接通數(shù)控柜電源,檢查各輸出電壓在接通電源之前,為了確保安全,可先將電動機動力線斷開。這樣,在系統(tǒng)工作時不會引起機床運動。但是,應(yīng)根據(jù)維修說明書的介紹,對速度控制單元做一些必要的設(shè)定,不致因斷開電機動力線而造成報警。
接通電源之后,首先應(yīng)該檢查數(shù)據(jù)柜內(nèi)各風(fēng)扇是否旋轉(zhuǎn),藉此也確認(rèn)電源是否接通。
檢查各印刷電路板上的電壓是否正常,各種直流電壓是否在允許的范圍內(nèi)波動,一般來說,對+5v電源的電壓要求較高,波動范圍在±5%范圍內(nèi),因為它是供給邏輯電路的。
(8)確認(rèn)數(shù)控系統(tǒng)中各種參數(shù)的設(shè)定設(shè)定系統(tǒng)參數(shù)(包括pc參數(shù))的目的,就是當(dāng)數(shù)控裝置與機床相連接時,能使機床具有的工作性能。即使是同一種數(shù)控系統(tǒng),其參數(shù)設(shè)定也隨機而異。隨機附帶的參數(shù)表是機床的重要技術(shù)資料,應(yīng)妥善保管,不得遺失,否則將給機床的維修和恢復(fù)性能帶來困難。
顯示參數(shù)的方法,隨各類數(shù)控機床而異,大多數(shù)廠家產(chǎn)品可通過按壓mdl/crt單元上的“param”(參數(shù))鍵來顯示已存人系統(tǒng)存儲器的參數(shù)。顯示的參數(shù)內(nèi)容應(yīng)與機床安裝調(diào)試完成后的參數(shù)表一致。
如果所用的進給和主軸控制是數(shù)寧式的,那么它的參數(shù)設(shè)定也是用數(shù)寧設(shè)定參數(shù),而不用短路棒。此時,須根據(jù)隨機所帶的說明書,一一予以確認(rèn)。
(9)紙帶閱讀機光電放大器的調(diào)整通常,紙帶閱讀機出廠前已做了調(diào)整,用戶不必重新調(diào)整。但一旦發(fā)現(xiàn)讀帶信息出錯,則需要對放大器輸出波形進行檢查調(diào)整。日前,市場上能見到的紙帶閱讀機品種較多,其調(diào)整方法也稍有差異,一般可按下述步驟進行:
①準(zhǔn)備一條長40m的測試紙帶,即一條有全孔和無孔交錯排列的黑色紙帶,而不是彩色的,以使波形調(diào)整得更準(zhǔn)確。應(yīng)將該紙帶兩端連接,形成環(huán)形紙帶。
②把環(huán)形測試紙帶裝入紙帶閱讀機,將開關(guān)設(shè)置為手動方式,紙帶將會連續(xù)走帶。
③用示波器測量光電放大器印刷電路板上的同步孔(紙帶中間的一排小孔),檢測同步孔端子的波形,并調(diào)整同步孔電位器(用rv1或sp表示),使波形on和off時間之比成為6:4,如圖1-33所示。
④然后用示波器測量放大器上八個信號孔的檢測端子(ch1ch8)上的波形,并找出其中導(dǎo)通時間最短(即高電平寬度最窄)的波形,且與同步孔進行比較。調(diào)整電位器rv2使這兩者波形關(guān)控符合圖1-33所示的要求。到此可以確認(rèn)為紙帶閱讀機調(diào)整完畢。
(10)確認(rèn)數(shù)控系統(tǒng)與機床側(cè)的接口 現(xiàn)代的數(shù)控系統(tǒng)一般都具有自診斷功能。熒光屏crt畫面上可以顯示出數(shù)控系統(tǒng)與機床接口以及數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)部的狀態(tài)。在帶有可編程控制器(pc)時,可以反映出從nc到pc,從pc到mt(機床)以及mt到pc,從pc到nc的各種信號狀態(tài)。至于各個信號的含義及相互邏輯關(guān)系,隨每個pc的梯形圖(即順序程序)而異。用戶可以根據(jù)機床廠家提供的梯形圖說明書(內(nèi)含診斷地址表),通過自診斷面面確認(rèn)數(shù)控系統(tǒng)與機床之間的接口信號狀態(tài)是否正確。
完成上述步驟,可以認(rèn)為數(shù)控系統(tǒng)已經(jīng)調(diào)整完畢,具備了與機床聯(lián)機通電試車的條件。此時,可以切斷數(shù)控系統(tǒng)電源,連接電動機的動力線,恢復(fù)報警的設(shè)定。
4.通電試車
按機床說明書要求,給機床加潤滑油;加滿潤滑油油箱,潤滑點灌注規(guī)定的油液和油脂,清洗液壓油箱及過濾器,流人規(guī)定標(biāo)號的液壓油。液壓油事先要經(jīng)過過濾,接通外界輸入的氣源。
機床通電操作可以是一次各部件全面供電,或各部件分別供電,然后再做總供電試驗。分別供電比較安全,但時間長。通電后,首先觀察有無報警故障,然后用手動方式陸續(xù)啟動各部件。檢查安全裝置是否起作用,能否正常工作,能否達到額定的工作指標(biāo)。例如啟動液壓系統(tǒng)時,先判斷液壓泵電機轉(zhuǎn)動方向是否正確,液壓泵工作后液壓管路中是否形成油壓,各液壓元件是否正常工作,有無異常噪聲,各接頭有無滲漏,液壓系統(tǒng)的冷卻裝置能否正
常工作等等??傊?,根據(jù)機床說明書資料粗略檢查機床主要部件,功能是否正常、齊全,使機床各環(huán)節(jié)都能操作起來。
然后,調(diào)整機床的床身水平,粗調(diào)機床的主要幾何精度,再調(diào)整重新組裝的主要運動部件與主機的相對位置,如機械手,和刀庫與主機換刀位置的調(diào)整與校正。apc托盤站與機床工作臺交換位置的找正等。這些工作完成后,就可以用快干水泥灌注主機和各附件的地腳螺栓,把預(yù)留孔灌平,等水泥*干涸以后,就可以進行下一步工作。
在數(shù)控系統(tǒng)與機床聯(lián)機通電試車時,雖然數(shù)控系統(tǒng)已經(jīng)確認(rèn),工作正常無任何報警,但為了預(yù)防萬一,應(yīng)在接通電源的同時,做好按壓急停按鈕的準(zhǔn)備,以備隨時切斷電源。例如,伺服系統(tǒng)電機的反饋信號線接反了或斷線,均會出現(xiàn)機床“飛車”現(xiàn)象,這時就需要立即切斷電源,檢查接線是否正常。在正常情況下,電動機通電的瞬間,可能會有微小的轉(zhuǎn)動,但系統(tǒng)的自動漂移補償功能會使電動機軸立即返回。此后,即使電動機再次通電斷開,電動機軸也不會轉(zhuǎn)動??梢酝ㄟ^多次通斷電源或按急停按鈕的操作,來觀察電動機是否會轉(zhuǎn)動,從而也確認(rèn)系統(tǒng)是否有自動漂移補償功能。
在檢查機床各軸的運動情況時,應(yīng)用手動連續(xù)進給移動各軸,通過crt或dpl(數(shù)字顯示器)的顯示值檢查機床部件移動方向是否正確。如果方向相反,則應(yīng)將電動機動力線及檢測信號線反接才行。然后檢查各軸移動距離是否與移動指令相符。如不符,應(yīng)檢查有關(guān)指令,反饋參數(shù)以及位置環(huán)增益等參數(shù)設(shè)定是否正確。
隨后,再用手輪進給,以低速移動各軸,并使它們碰到超程限位開關(guān),用以檢查超程限位是否有效,數(shù)控系統(tǒng)是否在超程時發(fā)出報警。
最后,還應(yīng)進行一次返回基準(zhǔn)點動作。機床基準(zhǔn)點是以后機床進行加工的程序基準(zhǔn)位置。因此,必須檢查有無返回基準(zhǔn)點功能,以及每次返回基準(zhǔn)點的位置是否*一致。
5.機床精度和功能的測試
在已經(jīng)固化的地基上用地腳螺栓和墊鐵精調(diào)機床主床身的水平,找正水平后,移動床身上的各運動部件(立柱,溜板和工作臺等),觀察各坐標(biāo)全行程內(nèi)機床水平的變化情況,并相應(yīng)的調(diào)整機床幾何精度,使之在允許范圍之內(nèi)。使用的檢測工具有精密水平儀,標(biāo)準(zhǔn)方尺,平尺,平行光管等。在調(diào)整時,主要以調(diào)整墊鐵為主,必要時,可稍微改變導(dǎo)軌上的鑲條和預(yù)緊滾輪等。一般說來,只要機床質(zhì)量穩(wěn)定,通過上述調(diào)整可將機床調(diào)整到出廠的精度。
讓機床自動運動到刀具交換位置(可用g28,yo,zo或g30,yo,zo等程序)。用手動方式調(diào)整裝刀機械手和卸刀機械手相對主軸的位置。在調(diào)整中采用一個校對心棒進行檢測,有誤差時可調(diào)整機械手的行程,移動機械手支座和刀庫位置等,必要時還可以修改換刀位置點的設(shè)定(改變數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)的參數(shù)設(shè)定)。調(diào)整完畢后,緊固各調(diào)整螺釘及刀庫地腳螺釘,然后裝上幾把接近規(guī)定允許重量的刀柄,進行多次從刀庫到主軸的往復(fù)自動交換,要求動作準(zhǔn)確無誤,不撞擊,不掉刀。
帶apc交換工作臺的機床要把工作臺運動到交換位置,調(diào)整托盤站與交換臺面的相對位置,達到工作臺自動變換時動作平穩(wěn)、可靠、正確。然后在工作臺面上裝上70 %~80%的允許負(fù)載,進行多次自動交換動作,達到正確無誤后,緊固各有關(guān)螺釘。
仔細(xì)榆查數(shù)控系統(tǒng)和pc裝置中參數(shù)設(shè)定值是否符合隨機資料中規(guī)定的數(shù)據(jù),然后試驗各主要操作動作,安全措施,常用指令執(zhí)行情況等。例如,各種運行方式(手動、點動,mdi,自動方式等),主軸掛擋指令,各級轉(zhuǎn)速指令等是否正確無誤。
6.試運行
數(shù)控機床安裝完畢后,要求整機在帶一定負(fù)載條件下,經(jīng)過一段較長時間的自動運行,較全面地榆查機床功能及工作可靠性。運行時間尚無統(tǒng)一規(guī)定,一般采用每天運行8h連續(xù)運行2~3天或24h連續(xù)運行1~2天。這個過程稱作安裝后的試運行。試運行中采用的程序叫做考機程序,可以直接采用機床廠調(diào)試時用的考機程序或白行編制一個程序??紮C程序應(yīng)包括:主要數(shù)控系統(tǒng)的功能使用,白動更換,取用刀庫中2/3的刀具,主軸的、及常用的轉(zhuǎn)速,快速和常用的進給速度,工作臺面的自動交換,主機m指令的使用等。試運行時,機床刀庫上應(yīng)插滿刀柄,取用刀柄重量應(yīng)接近規(guī)定重量,交換工作臺面上也應(yīng)加上負(fù)載。在試運行時間內(nèi),除操作失誤引起的故障以外,不允許機床有故障出現(xiàn),否則表明機床安裝調(diào)試存在問題。
對于機電一體化設(shè)計的小型機床,它的整體剛性很好,對地基沒有什么要求,而且機床到安裝地之后,也不必再去組裝或進行任何的連接,一般說來,只要接通電源,調(diào)整好床身的水平后,就可以投入使用。
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