數(shù)控機(jī)床裝調(diào)與機(jī)床維修分析

楊懷忠，付孟強(qiáng)，高偉，劉洋

（中航飛機(jī)股份有限公司長沙起落架分公司，陜西 漢中 723200）

1 數(shù)控機(jī)床的安裝

（1）安裝準(zhǔn)備。數(shù)控機(jī)床在安裝前首先要做好一系列的準(zhǔn)備，包括位置準(zhǔn)備、安裝地基準(zhǔn)備等。在位置準(zhǔn)備上要注意以下幾點(diǎn)：第一要求保證設(shè)備和設(shè)備之間、設(shè)備和墻壁之間的距離足夠；第二要求安裝的位置必須遠(yuǎn)離震源，在必要時可通過設(shè)置防震溝來防護(hù)；第三應(yīng)注意陽光直射和熱輻射對數(shù)控機(jī)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(huán)境干燥整潔。關(guān)于安裝地基的準(zhǔn)備，除了要注意控制好機(jī)床的重心、重心位置，以及和機(jī)床連接的電纜、管道的位置和尺寸大小外，還必須預(yù)留出預(yù)埋件和地腳螺栓的位置，留出安裝、調(diào)試和維修的空間。對于中小型的機(jī)床可根據(jù)地面設(shè)計相關(guān)規(guī)范開展，而對于重型的精密的機(jī)床則要安裝在單獨(dú)的地基基礎(chǔ)上，對精密機(jī)床還應(yīng)該加設(shè)防震措施。

（2）開箱驗(yàn)收。在開箱驗(yàn)收時，要求供需雙方根據(jù)隨機(jī)裝箱單以及合同對箱內(nèi)物品開展核對與檢查，并做好相關(guān)記錄。記錄包括包裝箱是否完整完好；機(jī)床外觀是否出現(xiàn)了明顯的損傷，有無銹蝕、脫漆等問題；技術(shù)資料是否完整準(zhǔn)確；附件、備件、工具等品種、規(guī)格、數(shù)量等；調(diào)整墊鐵、地腳螺栓等附件的品種、規(guī)格和數(shù)量。

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

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

2 數(shù)控機(jī)床的調(diào)試

大多數(shù)機(jī)床在安裝時，只有做好現(xiàn)場調(diào)試，才能使其符合技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，否則在投入使用后會出現(xiàn)非正常工作問題。在對新安裝的機(jī)床進(jìn)行驗(yàn)收檢測時可使機(jī)床在一開始安裝就達(dá)到技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和預(yù)期的質(zhì)量。在使用半年后再進(jìn)行一次檢測試驗(yàn)，之后可每年定期檢測一次，可及時矯正誤差。

（1）調(diào)試前準(zhǔn)備工作。在調(diào)試檢測前，首先要做好調(diào)試前的準(zhǔn)備工作。比如，調(diào)整機(jī)床床身的水平位置，對于中小型機(jī)床因?yàn)槭钦麢C(jī)安裝，所以，可一次性調(diào)整機(jī)床的水平位置；對于重型機(jī)床，則需要在部件組裝結(jié)束后粗調(diào)整機(jī)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(diào)整水平位置和幾何精度。另外，需調(diào)整重新組裝的主要運(yùn)動部件和主機(jī)的相對位置，根據(jù)要求加裝潤滑油、液壓油、切削液等。

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

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

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

3 數(shù)控機(jī)床精度檢驗(yàn)

（1）幾何精度檢驗(yàn)。幾何精度檢驗(yàn)又叫作靜態(tài)精度檢驗(yàn)，是一種能綜合反映數(shù)控機(jī)床關(guān)鍵零部在組裝后綜合幾何形狀誤差的方法。數(shù)控機(jī)床的幾何精度檢驗(yàn)所需工具和方法與普通機(jī)床類似，不過對檢測的要求更高。首先幾何精度檢驗(yàn)要具備一定的測試條件，必須保證地基完全穩(wěn)定、地腳螺栓處于壓緊狀態(tài)下；要求機(jī)床各坐標(biāo)軸往復(fù)運(yùn)動幾次，主軸按照中等轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)幾分鐘后再進(jìn)行檢測，注意要在預(yù)熱狀態(tài)下進(jìn)行檢驗(yàn)測試。常用的幾何精度檢驗(yàn)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(yàn)。切削精度又叫作動態(tài)精度檢驗(yàn)，是在切削加工的條件下對機(jī)床幾何精度和定位精度進(jìn)行的綜合考核。其又可以分成單項加工精度檢驗(yàn)和加工一個標(biāo)準(zhǔn)的綜合性試件精度檢驗(yàn)。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(shù)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(shù)控系統(tǒng)的驗(yàn)收

完整數(shù)控機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)包括各功能模塊、CRT、系統(tǒng)操作面板、機(jī)床操作面板、主軸驅(qū)動裝置、主軸電動機(jī)、強(qiáng)電柜、進(jìn)給驅(qū)動裝置、進(jìn)給伺服電動機(jī)、位置檢測裝置、連接電纜等。在對數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)行檢測驗(yàn)收時，首先要注意對數(shù)控系統(tǒng)外觀的檢查，檢查有無磨損、變形等，然后對控制柜內(nèi)各元器件的緊固做好檢查，確認(rèn)輸入電源電壓和相序。另外，用萬用表測量穩(wěn)壓裝置的輸出電壓和輸出端對地電阻值，確認(rèn)輸出電壓是否在允許范圍內(nèi)，避免發(fā)生對地短路問題。最后，需要確認(rèn)數(shù)控系統(tǒng)各個參數(shù)的設(shè)定，接通電源檢查狀態(tài)和各軸運(yùn)轉(zhuǎn)情況，檢查好主軸的定位情況。

5 數(shù)控機(jī)床的維修

（1）預(yù)防性維護(hù)。采取預(yù)防性維護(hù)措施可極大降低數(shù)控機(jī)床發(fā)生故障的概率，為保證預(yù)防性維護(hù)工作的有效性，首先要配備專業(yè)的維修保養(yǎng)人員，這樣才能快速準(zhǔn)確地完成維修保養(yǎng)工作。這些維修人員不但要掌握和數(shù)控機(jī)床電氣控制相關(guān)的專業(yè)知識，還必須熟悉機(jī)械加工工藝和機(jī)械傳動知識和操作技能，最好能掌握一門外語，能讀懂相關(guān)技術(shù)材料。另外，還要進(jìn)行專業(yè)的培訓(xùn)，掌握維修方法和保養(yǎng)技術(shù)，自身則需在實(shí)踐中不斷學(xué)習(xí)和創(chuàng)新。在維修時，第一，每臺數(shù)控機(jī)床應(yīng)配置專門的操作人員、技術(shù)人員和維修人員，同時必須配備好充足的數(shù)控機(jī)床專門電氣機(jī)械備件和必要的維修工具、測試軟件等，保證每臺數(shù)控機(jī)床都有完整的技術(shù)圖紙和相關(guān)資料。第二，根據(jù)每臺機(jī)床的性能和加工對象制定相應(yīng)的操作程序和方法，為每臺機(jī)床建立技術(shù)檔案，包括維修保養(yǎng)的次數(shù)和使用情況等。維修管理人員要結(jié)合具體情況做好總結(jié)與改進(jìn)。第三，應(yīng)對每臺數(shù)控機(jī)床建立日常維護(hù)保養(yǎng)計劃，保養(yǎng)的內(nèi)容要視機(jī)床具體運(yùn)行情況而定，同時確定好保養(yǎng)的周期。第四，在無加工任務(wù)的時間段內(nèi)，為避免傳動系統(tǒng)各運(yùn)動環(huán)節(jié)出現(xiàn)油脂凝固、潤滑系統(tǒng)油路堵塞的問題，需經(jīng)常給數(shù)控系統(tǒng)通電。

（2）故障診斷和排查。當(dāng)數(shù)控機(jī)床發(fā)生故障時，采取快速準(zhǔn)確的故障診斷和排除措施對于數(shù)控機(jī)床運(yùn)行質(zhì)量和效率具有十分重要的作用。第一，要求維修人員在發(fā)生故障后仔細(xì)觀察，快速找到問題切入點(diǎn)，然后開展故障診斷和排除。比如，觀察機(jī)床的工作過程，掌握機(jī)床工作順序和運(yùn)行情況，這樣在出現(xiàn)故障時才能快速發(fā)展異常因素，提高排查速度。比如，要觀察機(jī)床的結(jié)構(gòu)，包括液壓裝置、機(jī)械裝置和各開關(guān)裝置和元件位置等，熟悉各個結(jié)構(gòu)和結(jié)構(gòu)功能有利于快速發(fā)現(xiàn)故障具體位置。另外，對于復(fù)雜的故障要注意反復(fù)觀察故障現(xiàn)象，將故障現(xiàn)象弄清楚后才能準(zhǔn)確排除故障。第二，要做好對故障現(xiàn)場的調(diào)查，包括故障發(fā)生時的現(xiàn)象、應(yīng)采取怎樣的措施等，了解在執(zhí)行程序段內(nèi)的內(nèi)容和自診斷顯示的報警內(nèi)容，觀察各電路板的報警情況。然后，按系統(tǒng)復(fù)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(shù)控機(jī)床故障的所有因素全部列出，包括機(jī)械故障、電氣故障、控制系統(tǒng)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(shù)控系統(tǒng)軟硬件報警、狀態(tài)顯示、備件更換等故障檢查方式確定故障發(fā)生的原因，并采取措施進(jìn)行排除。

6 結(jié)語

綜上，本文對數(shù)控機(jī)床的安裝、調(diào)試和維修等進(jìn)行了簡單分析，提出為保證機(jī)床安裝的準(zhǔn)確性，以及機(jī)床運(yùn)行的穩(wěn)定和工作質(zhì)量、工作效率等，必須做好對機(jī)床定位、精確度等的檢查驗(yàn)收，然后在機(jī)床正式運(yùn)行前要做好狀態(tài)檢測和調(diào)試工作，及時發(fā)現(xiàn)工作部件發(fā)生的失靈問題，在運(yùn)行中要將日常維護(hù)和定期檢測結(jié)合起來，及時發(fā)現(xiàn)故障問題并采取合理的故障診斷和排查措施。