數(shù)控機床的安裝調(diào)試與驗收.doc

第一章 數(shù)控機床概述1.1數(shù)控機床的加工原理及組成1.1.1 數(shù)控機床的產(chǎn)生1、產(chǎn)生原因機械產(chǎn)品日趨精密、復雜，改型也日益頻繁，對機床的性能、精度、自動化程度等提出了越來越高的要求。在機械制造工業(yè)中，單件、小批量生產(chǎn)的零件約占機械加工總量的 7080。為滿足多品種、小批量，特別是結構復雜、精度要求高的零件的自動化生產(chǎn)，迫切需要一種靈活的、通用的、能夠適于產(chǎn)品頻繁變化的“柔性”自動化機床。2、產(chǎn)生過程1947年美國帕森斯公司（Parsons）首先提出利用脈沖信號控制機床運動的的概念1949年美國空軍資助，帕森斯公司（Parsons）和麻省理工學院(MIT)合作開始研制。1952年研制成功了世界上第一臺以數(shù)字計算機為基礎的數(shù)字控制(numerical control，簡稱NC)3坐標直線插補銑床，從而使機械制造業(yè)進入了一個新階段。1.1.2 計算機數(shù)控的概念與發(fā)展1.計算機數(shù)控的概念（1）數(shù)控的概念GB81291997中對NC的定義為：用數(shù)值數(shù)據(jù)的控制裝置，在運行過程中不斷的引入數(shù)值數(shù)據(jù)，從而對某一生產(chǎn)過程實現(xiàn)自動控制。（2）數(shù)控機床（NC machine tools）若機床的操作命令以數(shù)值數(shù)據(jù)的地式描述，工作還在改照規(guī)定的程序自動地進行，則這種機床稱為數(shù)控機床。（3）數(shù)控系統(tǒng) 數(shù)控系統(tǒng)是指計算機數(shù)字控制裝置、可編程序控制器、進給驅動與主軸驅動裝置等相關設備的總稱。為區(qū)別起見將其中的計算機數(shù)字控制裝置稱為數(shù)控裝置。2計算機數(shù)控的發(fā)展先后經(jīng)歷了電子管（1952年）晶體管（1959年）、小規(guī)模集成電路（1965年）、大規(guī)模集成電路及小型計算機（1970年）和微處理機或微型計算機（1974年）等五代數(shù)控系統(tǒng)。 前三代屬于采用專用控制計算機的硬接線（硬件）數(shù)控裝置，一般稱為NC數(shù)控裝置。第四代數(shù)控系統(tǒng)出現(xiàn)了采用小型計算機代替專用硬件控制計算機，這種數(shù)控系統(tǒng)稱為計算機數(shù)控系統(tǒng)（omputerized numrical control，即 CNC）。自 1974年開始，以微處理機為核心的數(shù)控裝置（microcomcuperized numerical control即MNC）得到迅速發(fā)展。 我國從1958年開始研制數(shù)控機床，20世紀60年代中期進入實用階段。自20世紀80年代開始，引進日本、美國、德國等國外著名數(shù)控系統(tǒng)和伺服系統(tǒng)制造商的技術，使我國數(shù)控系統(tǒng)在性能、可靠性等方面得到了迅速發(fā)展。經(jīng)過“六五”、“七五”、“八五”及“九五”科技攻關，我國已掌握了現(xiàn)代數(shù)控技術的核心內(nèi)容。目前我國已有數(shù)控系統(tǒng)（含主軸與進給驅動單元）生產(chǎn)企業(yè)五十多家，數(shù)控機床生產(chǎn)企業(yè)百余家。1.1.3 數(shù)控機床的基本結構及工作原理 數(shù)控機床加工零件的工作過程分以下幾個步驟實現(xiàn)： （1）根據(jù)被加工零件的圖樣與工藝方案，用規(guī)定的代碼和程序格式編寫程序。（2）所編程序指令輸入機床數(shù)控裝置中。（3）數(shù)控裝置對程序（代碼）進行翻譯、運算之后，向機床各個坐標的伺服驅動機構和輔助控制裝置發(fā)出信號，驅動機床的各運動部件，并控制所需要的輔助運動。（4）在機床上加工出合格的零件。數(shù)控機床的基本結構如圖112所示，下面對其各組成部分加以介紹。1輸入裝置數(shù)控加工程序可通過鍵盤，用手工方式直接輸入數(shù)控系統(tǒng)。還可由編程計算機用RS232C或采用網(wǎng)絡通信方式傳送到數(shù)控系統(tǒng)中。 零件加工程序輸入過程有兩種不同的方式：一種是邊讀入邊加工，另一種是一次將零件加工程序全部讀入數(shù)控裝置內(nèi)部的存儲器，加工時再從存儲器中逐段調(diào)出進行加工。 2數(shù)控裝置 數(shù)控裝置是數(shù)控機床的中樞。數(shù)控裝置從內(nèi)部存儲器中取出或接受輸入裝置送來的一段或幾段數(shù)控加工程序，經(jīng)過數(shù)控裝置它的邏輯電路或系統(tǒng)軟件進行編譯、運算和邏輯處理后，輸出各種控制信息和指令，控制機床各部分的工作，使其進行規(guī)定的有序運動和動作。 零件的輪廓圖形往往由直線、圓弧或其他非圓弧曲線組成，刀具在加工過程中必須按零件形狀和尺寸的要求進行運動，即按圖形軌跡移動。但輸入的零件加工程序只能是各線段軌跡的起點和終點坐標值等數(shù)據(jù)，不能滿足要求。因此要進行軌跡插補，也就是在線段的起點和終點坐標值之間進行“數(shù)據(jù)點的密化”，求出一系列中間點的坐標值，并向相應坐標輸出脈沖信號，控制各坐標軸（即進給運動各執(zhí)行部件）的進給速度、進給方向和進給位移量等。3驅動裝置和檢測裝置驅動裝置接受來自數(shù)控裝置的指令信息，經(jīng)功率放大后，嚴格按照指令信息的要求驅動機床的移動部件，以加“出符合圖樣要求的零件。驅動裝置包括控制器（含功率放大器）和執(zhí)行機構兩大部分。目前大都采用直流或交流伺服電動機作為執(zhí)行機構。 檢測裝置將數(shù)控機床各坐標軸的實際位移量檢測出來，經(jīng)反饋系統(tǒng)輸入到機床的數(shù)控裝置中。數(shù)控裝置將反饋回來的實際位移量值與設定值進行比較，控制驅動裝置按指令設定值運動。 4輔助控制裝置 輔助控制裝置的主要作用是接收數(shù)控裝置輸出的開關量指令信號，經(jīng)過編譯、邏輯判別和運算，再經(jīng)功率放大后驅動相應的電器，帶動機床的機械、液壓、氣動等輔助裝置完成指令規(guī)定的開關量動作。這些控制包括主軸運動部件的變速、換向和啟停指令，刀具的選擇和交換指令，冷卻、潤滑裝置的啟停，工件和機床部件的松開、夾緊，分度工作臺轉位分度等開關輔助動作?，F(xiàn)廣泛采用可編程控制器（PLC）作數(shù)控機床的輔助控制裝置。5機床本體數(shù)控機床的機床本體與傳統(tǒng)機床相似，由主軸傳動裝置、進給傳動裝置、床身、工作臺以及輔助運動裝置、液壓氣動系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)、冷卻裝置等組成。第二章 數(shù)控機床的安裝調(diào)試與驗收2.1數(shù)控機床的安裝調(diào)試2.1.1機床就位與安裝按照工藝流程（工藝布局圖），選擇好機床安裝位置，然后按照機床廠家提供的機床基礎圖和外形圖進行車間現(xiàn)場實際放線工作。檢查機床與周邊設備、走道、設施（消防栓、低壓控制柜、暖氣裝置、各種管道、立柱加強筋）等有無干涉，并注意天車行程極限，若有干涉需移位后再重新放線，直至無干涉為止。1.機床基礎機床基礎可按照機床廠家提供的基礎圖來做，基礎深度要考慮土質(zhì)情況。澆注基礎時，需用振搗器將混凝土振實，中間多澆注一些，防止中部下沉過多，并需將基礎表面找平抹平，否則無法調(diào)整機床。車間一般先做機床基礎、預埋各種管道，后做地面。車間地面在三合土的基礎上鋪200mm厚鋼筋混凝土（混凝土加鋼筋頭）地面。2、機床安裝機床組裝前要把導軌和各滑動面、接觸面上的防銹涂料清洗干凈，把機床各部件，如數(shù)控系統(tǒng)柜、電氣柜、立柱、刀庫、機械手等組裝成整機。 機床放置在基礎上，應在自由狀態(tài)下找平，然后將地腳螺栓均勻地鎖緊，留出適當?shù)恼{(diào)整量約12個螺母高度。參照相關精度驗收標準，使水平儀讀數(shù)在精度驗收標準允許的范圍內(nèi)。 普通車床CA6140化學螺栓安裝工藝：原安裝工藝：先在地面挖地腳螺栓孔，再裝地腳螺栓，然后澆灌混凝土，需時過長?，F(xiàn)采用化學螺栓（螺桿+雙組份膠）也稱為化學錨安裝。如M16螺桿，用銑孔機（水鉆）銑孔18，深180mm，銑孔后需清理干凈孔的內(nèi)壁，然后用膠槍頂住孔底注入雙組份膠，孔深的1/22/3，再插入M16螺桿后要有一小部分膠溢出，經(jīng)1小時固化后即可精調(diào)機床，投入生產(chǎn)使用。普通車床CA6140化學螺栓安裝工藝：原安裝工藝：先在地面挖地腳螺栓孔，再裝地腳螺栓，然后澆灌混凝土，需時過長?，F(xiàn)采用化學螺栓（螺桿+雙組份膠）也稱為化學錨安裝。如M16螺桿，用銑孔機（水鉆）銑孔18，深180mm，銑孔后需清理干凈孔的內(nèi)壁，然后用膠槍頂住孔底注入雙組份膠，孔深的1/22/3，再插入M16螺桿后要有一小部分膠溢出，經(jīng)1小時固化后即可精調(diào)機床，投入生產(chǎn)使用。3.機床電源接線要求根據(jù)機床電源容量（功率KW）選配線纜截面積，鐵管管徑和鐵管彎頭。鐵管不允許有裂紋，預先埋入地下200mm，管內(nèi)預留細鋼絲，以便于穿線纜。鐵管上焊接兩個螺栓，用于鐵管接地線，鐵管管口加裝橡膠護口以免碰傷線纜。5根線纜中任何1根不允許中間有接頭，按要求進行連接。從機床電氣柜外側進線需加裝蛇皮軟管和護線管頭。如機床電氣柜與主機分離需二次線纜，也要預埋鐵管。輸入電源相序的確認。2.1.1開機調(diào)試注意：檢查電線進口處有無損傷，而引起電源接地、短路等現(xiàn)象。熔斷器有無燒損痕跡。檢查配線、電氣元件有無明顯變形損壞或過熱、燒焦和變色而出現(xiàn)臭味。限位開關、繼電保護、熱繼電器是否動作。斷路器、接觸器、繼電器等的可動部分，動作是否靈活?？烧{(diào)電阻的滑動觸電，電刷支架是否有竄動而離開原位。導線連接是否良好，接頭有無松動或脫落。對故障部分導線、元件、電機等萬用表進行通斷檢查。用兆歐表檢查電機、控制線路的絕緣電阻，通常不小于0.5M。1、通電前的準備首先是按照機床說明書的要求給機床潤滑油箱、潤滑點灌注規(guī)定的油液或油脂，清洗液壓油箱及過濾器，灌足規(guī)定標號的液壓油，接通氣源等。 2.通電前的電氣檢查線路檢查的思路及步驟。根據(jù)電路圖、按照各模塊電路的電路連接、依次檢查線路和各元件的連接。注意：變壓器的初、次級開關電源的接線繼電器、接觸器的線圈觸點的接線位置3、通電步驟機床通電操作可以是一次同時接通各部分電源全面通電，也可以各部分分別通電，然后再做總供電試驗。對于大型設備，為保證更加安全，應采取分別供電。 （1）三相電源總開關的接通，檢查電源是否正常。（2）檢查電源是否正常,觀察電壓表，電源指示燈。（3）依次接通各斷路器，檢查電壓。（4）檢查開關電源的入線及輸出。（5）發(fā)現(xiàn)問題，在未解決之前，嚴禁進行下一步試驗。（6）通電正常后用手動方式檢查各基本運動功能將狀態(tài)選擇開關放置在JOG位置，將點動速度放置在最低檔，分別進行各坐標正、反向點動操作，同時用按下與點動方向相對應的超程保護開關，驗證其保護作用的可靠性，然后再進行慢速的超程試驗，驗證超程撞塊安裝的正確性。將狀態(tài)開關放置于返參位置，完成返參操作。將狀態(tài)開關置于JOG位置或MDI位置，將主軸調(diào)速開關放在最低位置，進行各檔的主軸正反轉試驗，觀察主軸運轉情況和速度顯示的正確性，然后再逐漸升速到最高轉速，觀察主軸運轉的穩(wěn)定性。進行選刀試驗，檢查刀盤正反轉和定位精度的正確性。逐漸變化快速移動超調(diào)開關和進給倍率開關，隨意點動刀架，觀察速度變化的正確性。將狀態(tài)開關置于EDIT位置，自行編制一簡單程序，盡可能多地包括各種功能指令和輔助功能指令，位移尺寸以機床最大行程為限。同時進行程序的增加、刪除和修改操作。將狀態(tài)開關置于程序自動運行狀態(tài)，驗證使所編制的程序進行空運行、單段運行、機床鎖住、輔助功能閉鎖狀態(tài)時執(zhí)行的正確性。分別將進給倍率2.1.3機床試運行為了全面地檢查機床功能及工作可靠性，數(shù)控機床在安裝調(diào)試后應在一定負載或空載下進行較長一段時間的自動運行考驗。國家標準GB9061-88中規(guī)定，數(shù)控車床的自動運行考驗時間為16h，加工中心的自動運行考驗時間為32h。在自動運行期間，不應發(fā)生除誤操作所致的故障以外的任何故障。如故障時間超過了規(guī)定時間，應重新調(diào)整后再次從頭進行運行考驗。考機程序一般應包括下列動作主軸轉動要包括最低、中間和最高轉速在內(nèi)的五種以上速度的正轉、反轉及停止運動。各坐標軸以最低、中間和最高進給速度運動，各坐標軸快速運動，進給移動行程應接近該軸的全行程，快速移動距離應在該軸全行程的1/2以上。切削加工所用的準備功能指令和輔助功能指令。自動換刀應至少交換刀庫中2/3以上的刀號，而且都要裝上重量在中等以上的刀柄進行實際交換。用到一些特殊功能，如測量功能、工作臺自動交換功能、用戶宏程序等。2.2數(shù)控機床的驗收對于一般的數(shù)控機床用戶，數(shù)控機床驗收工作主要是根據(jù)機床出廠驗收技術資料上規(guī)定的驗收條件，以及實際能夠提供的檢測手段，來部分或全部的測定機床驗收資料上的各項技術指標。檢測結果作為該機床的原始資料存入技術檔案中，作為今后維修時的技術指標依據(jù)。 1、預驗收預驗收的目的是為了檢查、驗證機床能否滿足用戶要求的加工質(zhì)量及生產(chǎn)率，檢查供應商提供的資料、備件。供應商只有在機床通過正常運行試切并經(jīng)檢驗生產(chǎn)合格加工件后，才能進行預驗收。預驗收多在機床生產(chǎn)廠進行。 2、開箱檢驗開箱檢驗雖然是一項清點工作，但很重要。參加檢驗的人員一般需要包括：設備管理人員、設備安裝人員、設備采購員、設備操作人員、設備維修人員、工藝編程人員和檢驗人員等。如果是進口設備，還需要有進口商務代理和海關商檢人員等在場。 開箱檢驗的內(nèi)容主要是：（1）裝箱單對照合同核對裝箱單的內(nèi)容。依據(jù)裝箱單清點設備。（2）附件、備件、工具是否齊全。按合同規(guī)定，對照裝箱單清點附件的品種、規(guī)格和數(shù)量；備件的品種、規(guī)格和數(shù)量；工具的品種、規(guī)格和數(shù)量；刀具（刀片）的品種、規(guī)格和數(shù)量。（3）技術資料是否齊全按合同規(guī)定，核對應有的操作說明書、維修說明書、圖樣資料、驗收標準、合格證等技術文件。（4）機床外觀檢查檢查主機、數(shù)控系統(tǒng)、電氣柜、操作臺等有無明顯碰撞損傷、變形、受潮、銹蝕等嚴重影響設備質(zhì)量的情況。3、 機床精度驗收機床精度驗收的內(nèi)容主要包括：幾何精度定位精度切削精度（1）幾何精度數(shù)控機床的幾何精度是綜合反映該機床的各關鍵零部件及其組裝后的幾何形狀誤差。機床幾何精度的檢測必須在機床精調(diào)后一次完成，不允許調(diào)整一項檢測一項，因為幾何精度有些項目是相互聯(lián)系相互影響的。幾何精度檢測的項目一般包括：直線度、垂直度、平面度、俯仰與扭擺和平行度等。數(shù)控車床幾何精度檢測內(nèi)容1）床身導軌的直線度2）床身導軌的平行度3）溜板在水平平面內(nèi)移動的直線度 4）尾座移動對溜板Z向移動的平行度 5）主軸跳動 6）主軸定心軸頸的徑向跳動 7）主軸錐孔軸線的徑向跳動 8）主軸軸線對溜板Z向移動的平行度 9）主軸頂尖的跳動 10）尾座套筒軸線對溜板Z向移動的平行度 11）尾座套筒錐孔軸線對溜板Z向移動的平行度12）床頭和尾座兩頂尖的等高度13）刀架X軸方向移動對主軸軸線的垂直度 （2）定位精度定位精度是指數(shù)控機床各移動軸在確定的位置所能達到的實際位置精度，其誤差稱為定位誤差。定位誤差包括伺服系統(tǒng)、檢測系統(tǒng)、進給系統(tǒng)等的誤差，還包括移動部件導軌的幾何誤差等。它將直接影響零件加工的精度，所以是影響機床性能的重要指標。重復定位精度是指在數(shù)控機床上，反復運行同一程序代碼，所得到的位置精度的一致程度。重復定位精度受伺服系統(tǒng)特性、進給傳動環(huán)節(jié)的間隙與剛性以及摩擦特性等因素的影響。一般情況下，重復定位精度是呈正態(tài)分布的偶然性誤差，它影響一批零件加工的一致性，是一項非常重要的精度指標。定位精度主要檢測以下內(nèi)容：機床各直線運動坐標軸定位精度和重復定位精度。機床各直線運動坐標軸機械零點的復歸精度。機床各直線運動坐標軸反向誤差?；剞D運動（回轉工作臺）的定位精度和重復定位精度?；剞D運動的反向誤差?；剞D軸原點的復歸精度。使用激光干涉儀測量數(shù)控機床定位精度。光的干涉原理：同光源（相同頻率），二束光，相位差，同方向振動。狹縫試驗：英國雷尼紹公司ML10激光干涉儀硬件組成：ML10激光干涉儀、EC10補償裝置、各種光學鏡頭、三角支架、筆記本電腦（裝有專用軟件）等。ML10激光干涉儀工作過程：EC10上接有兩個傳感器。一個長圓柱的為空氣傳感器，測量空氣壓力、溫度、相對濕度；另一個扁圓柱的為材料溫度傳感器，測量被測物體溫度。二者均有磁性，吸附在被測量物體上。筆記本電腦的PCMCIA接口通過一轉換器與ML10、EC10連接信號纜。ML10發(fā)出一束激光束通過分光鏡射出兩束光，一束光射到移動物體上安裝的反光鏡上再（3） 切削精度機床的切削精度是一項綜合精度，它不僅反映了機床的幾何精度和定位精度，同時還受到試件的材料、環(huán)境溫度、刀具性能及切削條件等各種因素影響。 為反映機床的真實精度，盡量排除其他因素的影響，切削精度測試的技術文件中會規(guī)定出測試條件，如試件材料、刀具技術要求、主軸轉速、切削深度、進給速度、環(huán)境溫度以及切削前的機床空運轉時間等。臥式數(shù)控車床切削精度檢測項目：精車圓柱試件的圓度（靠近主軸軸端，檢驗試件的半徑變化） 精車端面的平面度螺距精度精車圓柱形零件的直徑尺寸精度、精車圓柱形零件的長度尺寸精度第三章 FANUC系統(tǒng)的數(shù)控機床的調(diào)試3.1 FANUC系統(tǒng)的數(shù)控機床的調(diào)試1、數(shù)控機床機電聯(lián)調(diào)電氣前期工作根據(jù)數(shù)控機床的具體功能要求需做以下調(diào)試前期工作:(1)機床電氣的設計。根據(jù)機械設計人員提出的電氣設計任務書,進行機床外圍強電部分的電路圖設計和數(shù)控系統(tǒng)弱電部分的設計。(2)數(shù)控系統(tǒng)的配置。根據(jù)機床的功能規(guī)格和參數(shù),提供FANUC0i的系統(tǒng)配置清單。(3)電器元件的訂購。根據(jù)電氣控制要求,提供需外購的電器元件的清單。(4)PMC程序的編制。根據(jù)機床動作設計要求,用FAPTLADDER 4語言編制用戶梯形圖。(5)機床電柜的配作。待FANUC0i控制系統(tǒng)及其他電器元件到貨后,根據(jù)電氣原理圖、電氣元件接線圖和電柜布置圖進行元器件在電柜內(nèi)的安裝。(6)機床床身的連線。電柜配好后,可與機床本體進行連線,進行操作臺、機床行程開關、伺服電機等部件的接線工作。2、加工中心的調(diào)試步驟調(diào)試分2大步:數(shù)控系統(tǒng)外圍的調(diào)試,稱為強電調(diào)試;數(shù)控系統(tǒng)為適應具體數(shù)控機床需要而調(diào)整機床參數(shù)、調(diào)試PLC用戶程序,稱為弱電調(diào)試。3、強電試調(diào)在整機通電前,斷開至CNC單元、伺服單元的電源插頭。這是一項安全措施,以防止不正確的電源進入造成數(shù)控系統(tǒng)的損壞。4、電源電壓準備為保證人身和設備的安全,必須首先確認各種電源電壓是否正常,如進線電源,DC24V,伺服變壓器副邊電壓等。5、各控制回路的調(diào)試(1)用電器的工作對照圖紙,分別使各用電器正常工作,如照明回路。(2)CNC的啟動/停止以上各種電源電壓正確之后,可以啟動CNC。啟動/停止電路如圖1所示。CNC啟動后,LCD出現(xiàn)顯示。圖1(3)緊?；芈钒聪翭ANUC機床操作面板上的緊停按鈕,機床立刻停止運動,保證機床的安全。一般情況下,超程檢測由CNC通過參數(shù)處理(稱為軟件限位),外部的限位開關是不必要的。然而,為了避免由于伺服反饋系統(tǒng)發(fā)生故障使機床移動超出軟件限位值,為了使機床能停下來,必須安裝行程限位開關(稱為硬件限位)。當開關被擋鐵壓上后,CNC復位并進入緊停狀態(tài),伺服電機和主軸電機減速直至停止,機床立刻停止移動。機床緊停回路如圖2所示。圖26、弱電調(diào)試在CNC伺服接通之后,LCD出現(xiàn)報警,這是因為沒有設置機床參數(shù),可先不理會他。所謂參數(shù),是指當CNC與機床組合在一起之后,為了最大限度地發(fā)揮CNC機床的功能而設置的值。每一步都需按照數(shù)控系統(tǒng)說明書的說明來調(diào)整。對于一臺出廠后沒做過任何調(diào)整的系統(tǒng),調(diào)試步驟如下所述。（1）核對系統(tǒng)功能參數(shù)FANUC的每臺數(shù)控系統(tǒng)出廠時都帶有隨機參數(shù)表。在FANUC0i中9900號以上的參數(shù)即為系統(tǒng)功能參數(shù)。他規(guī)定了一些基本功能,系統(tǒng)出廠時已設好,用戶需按照此表核對設置。（2）控制軸設定FANUC0i的機床參數(shù)號從08999。如P1020是字節(jié)軸型參數(shù),P 代表參數(shù),A1表示第1軸,A2表示第2軸,A3表示第3軸。有關控制軸的參數(shù)如下: P1020:各軸編程時的軸名稱;P1022:在基本坐標系中設定各軸的名稱(注意:該參數(shù)一定要設置,否則將不能進行G02,G03插補);P1023:各軸的伺服軸號(其設定值與控制軸號相同);P1010:CNC 控制軸數(shù); P8130:總控制軸數(shù)。2.2.3 伺服引導伺服引導是指進給伺服系統(tǒng)的參數(shù)初始化,沒有進行伺服引導前LCD上出現(xiàn)417號報警。按伺服控制放大器的說明書操作。若有參數(shù)設定不合理,即出現(xiàn)報警,報警的處理參見FANUCAC伺服電機5系列參數(shù)手冊做相應的調(diào)整。（3）主軸引導主軸引導是指主軸伺服系統(tǒng)的參數(shù)初始化,沒有進行主軸引導前,LCD上出現(xiàn)750號,751號報警。設定主軸電機型號代碼(P4133)以及參數(shù)P4019.7=1 (P4019.7=1表示第4019號機床參數(shù)是位(bit)參數(shù),其bit7=1),進行自動5系列主軸參數(shù)初始化。然后CNC斷電,再通電,參數(shù)初始化才能生效。P4019.7自動參數(shù)初始化之后, 復位為0。注意：PMC模塊參數(shù)和系統(tǒng)參數(shù)的設置PMC即PLC,用來完成機床輔助功能的控制。在系統(tǒng)相應的頁面進行設置。3.2 PMC梯形圖(LADDER)的調(diào)試這一步的工作量相當大,需與機械工作人員密切配合、共同進行,一起分析調(diào)試過程中出現(xiàn)的問題。更為重要的是,調(diào)試人員對各功能的接口信號和參數(shù)必須十分熟悉,有深刻的理解。對于接口信號,應該明確的是:PMC除了與機床的各種信號裝置通信外,還與CNC通信,將伺服系統(tǒng)的實際工作狀態(tài)報告CNC,并接受CNC的控制。(1)傳送PMC程序通過RS232通訊接口和軟件FAPTLADDER將事先編制的PMC梯形圖送入CNC。(2)調(diào)試機床控制面板程序使操作方式等按鈕生效。該面板程序一經(jīng)調(diào)試成功,今后若使用相同的面板,便可拷貝此程序。如果要自行設計制作該操作面板,則需根據(jù)接口信號重新編程調(diào)試。(3)調(diào)試機床潤滑在使各進給軸移動前,必須使機床導軌的潤滑正常。因此首先通過PMC程序調(diào)試定時潤滑。(4)各進給軸的移動在JOG方式下,按各軸移動鍵,各坐標軸應按機床參數(shù)指定的速度向正方向或反方向移動,并受倍率開關的控制。需設置有關進給參數(shù),并處理有關接口信號。(5)各軸參考點的設置在FANUC系統(tǒng)中,回參考點的動作過程如圖3所示。圖3(6)軸行程的設置數(shù)控系統(tǒng)進行超程檢測,是CNC的基本功能,稱為軟件限位。軟件限位和硬件限位的位置關系如圖4所示(以x軸為例):由于該機床帶有刀庫,當?shù)稁煸谇拔粫r,z軸不能在參考點下移動,因此z軸需設置第二軟件限位保護。圖4(7)主軸的調(diào)試主軸控制單元(或稱主軸放大器)接收來自CNC的譯碼指令,同時接受速度反饋實施速度閉環(huán)控制。他還通過PLC將主軸的各種實際工作狀態(tài)報告CNC用以完成對主軸的各項功能控制。主軸電機控制接口為主軸串行輸出(與模擬輸出相對,串行輸出中輸出到主軸的命令值為數(shù)字數(shù)據(jù))。同時使用外接位置編碼器與CNC相連,用于檢測主軸的位置。 使主軸能以指定的轉速旋轉,如S500M03本機床由CNC控制主軸電機的速度和極性。主軸采用高低兩檔齒輪變速,高速檔主軸與主軸電機之間齒輪傳動比為1:1;低速檔主軸與主軸電機之間齒輪傳動比為1:4.95。需處理CNC側對主軸速度的控制的接口信號及主軸控制單元側的接口信號,并設置最高速度、換檔速度等參數(shù)。串行主軸控制單元的參數(shù)為40004351。注意:分清參數(shù)中設定的是主軸速度(指令)還是主軸電機速度。 使主軸能停留在某個固定位置(主軸準停),M19為了保證刀具能準確地主軸和刀庫之間交換,必須使用主軸準停功能?？刂铺菪螆D見圖5。圖5相關的參數(shù)有:P4075=20:準停完成信號檢測水平;P4077:準停偏移量(如果定向停止位置不準,將會損壞換刀裝置,可通過該參數(shù)對主軸定向位置進行精調(diào))。(8)自動換刀的調(diào)試CNC執(zhí)行至M06Txx時,調(diào)用O9001子程序(內(nèi)含前述各換刀動作)。設計自動換刀的PMC程序時,應充分考慮安全互鎖。取刀時,采用捷徑方式。捷徑取刀可采用FAPTLADDER提供的ROT指令實現(xiàn)。限于篇幅,此處不再列出自動選刀的梯形圖。(9)其他輔助動作的調(diào)試像潤滑一樣,機床的其他輔助動作諸如冷卻、排屑、照明也都由PMC梯形圖控制。3.3 伺服參數(shù)的優(yōu)化(Servotuning)調(diào)出伺服的調(diào)整畫面,在該畫面上檢查位置誤差、實際電流和實際速度。如可對位置環(huán)增益進行調(diào)整,位置環(huán)增益是機床運動坐標自身性能優(yōu)劣的直接表現(xiàn),并非可以任意放大。數(shù)控系統(tǒng)的位置伺服系統(tǒng)一般可分為位置環(huán)和速度環(huán),即系統(tǒng)中包含有位置反饋與速度反饋兩個反饋回路,如圖6所示。根據(jù)FANUCAC伺服電機參數(shù)手冊進行調(diào)整。圖61、螺距誤差補償與反向間隙補償作為半閉環(huán)控制,位置檢測器不在坐標軸最終運動部件上,也就是說還有部分傳動環(huán)節(jié)在位置閉環(huán)控制之外,需要對絲杠螺距的誤差進行補償。反向間隙用于補償機床的失動量。用激光干涉儀測量。2、 機床試運行試運行采用的程序叫作考機程序,他應包括數(shù)控系統(tǒng)的主要的功能使用。對于一臺帶刀具自動交換裝置的加工中心,刀庫上應插滿刀柄,取用刀柄重量應接近規(guī)定重量,自動運行時,取用刀庫中2/3的刀具。3、 資料整理,數(shù)據(jù)備份利用FANUC0i的PCMCIA存儲卡功能保存CNC的數(shù)據(jù),如參數(shù)、加工程序、刀具偏置量等。需要恢復時,將數(shù)據(jù)重新送入CNC的存儲器。第四章 數(shù)控機床安裝調(diào)試注意事項4.1數(shù)控機床機械零部件的安裝調(diào)試注意事項1、主軸軸承的安裝調(diào)試注意事項（1）單個軸承的安裝調(diào)試裝配時盡可能使主軸定位內(nèi)孔與主軸軸徑的偏心量和軸承內(nèi)圈與滾道的偏心量接近，并使其方向相反，這樣可使裝配后的偏心量減小。（2）兩個軸承的安裝調(diào)試兩支撐的主軸軸承安裝時，應使前、后兩支撐軸承的偏心量方向相同，并適當選擇偏心距的大小。前軸承的精度應比后軸承的精度高一個等級，以使裝配后主軸部件的前端定位表面的偏心量最小。在維修機床拆卸主軸軸承時，因原生產(chǎn)廠家已調(diào)整好軸承的偏心位置，所以要在拆卸前做好圓周方向位置記號，保證重新裝配后軸承與主軸的原相對位置不變，減少對主軸部件的影響。過盈配合的軸承裝配時需采用熱裝或冷裝工藝方法進行安裝，不要蠻力敲砸，以免在安裝過程中損壞軸承，影響機床性能。2、滾珠絲杠螺母副的安裝調(diào)試注意事項滾珠絲杠螺母副僅用于承受軸向負荷。徑向力、彎矩會使?jié)L珠絲杠副產(chǎn)生附加表面接觸應力等不良負荷，從而可能造成絲杠的永久性損壞。因此，滾珠絲杠螺母副安裝到機床時，應注意：（1）滾珠螺母應在有效行程內(nèi)運動，必須在行程兩端配置限位，避免螺母越程脫離絲杠軸，而使?jié)L珠脫落。（2）由于滾珠絲杠螺母副傳動效率高，不能自鎖，在用于垂直方向傳動時，如部件重量未加平衡，必須防止傳動停止或電機失電后，因部件自重而產(chǎn)生的逆?zhèn)鲃?，防止逆?zhèn)鲃臃椒捎茫何佪單仐U傳動、電動制動器等。（3）絲杠的軸線必須和與之配套導軌的軸線平行，機床兩端軸承座的中心與螺母座的中心必須三點成一線。（4）滾珠絲杠螺母副安裝到機床時，不要將螺母從絲杠軸上卸下來。如必須卸下來時，要使用輔助套，否則裝卸時滾珠有可能脫落。（5）螺母裝入螺母座安裝孔時，要避免撞擊和偏心。（6）為防止切屑進入，磨損滾珠絲杠螺母副，可加裝防護裝置如折皺保護罩、螺旋鋼帶保護套等，將絲杠軸完全保護起來。另外，浮塵多時可在絲杠螺母兩端增加防塵圈。3、直線滾動導軌安裝調(diào)試注意事項（1）安裝時輕拿輕放，避免磕碰影響導軌的直線精度。（2）不允許將滑塊拆離導軌或超過行程又推回去。若因安裝困難，需要拆下滑塊時，需使用引導軌。（3）直線滾動導軌成對使用時，分主、副導軌副，首先安裝主導軌副，設置導軌的基準側面與安裝臺階的基準側面緊密相貼，緊固安裝螺栓，然后再以主導軌副為基準，找正安裝副導軌副。找正是指兩根導軌副的平行度、平面度。最后，依次擰緊滑塊的緊固螺栓。4.2 數(shù)控機床液壓系統(tǒng)的安裝調(diào)試注意事項液壓傳動由于其傳動平穩(wěn)，便于實現(xiàn)頻繁平穩(wěn)的換向以及可以獲得較大的力和力矩，在較大范圍內(nèi)可以實現(xiàn)無級變速，在數(shù)控機床的主軸內(nèi)刀具自動夾緊與松開、主軸變速、換刀機械手、工作臺交換、工作臺分度等機構中得到了廣泛應用。液壓系統(tǒng)安裝調(diào)試時應注意：1、在液壓元件安裝前，需對全部元件進行清洗。2、在液壓元件安裝全過程中要特別注意潔凈，防止異物進入液壓系統(tǒng)，造成液壓系統(tǒng)故障。3、油泵進出油口管路切勿接錯，泵、缸、閥等元件的密封件要正確安裝。4、液壓系統(tǒng)管路連接完畢后，要做好各管路的就位固定，管路中不允許有死彎。5、加油前，整個系統(tǒng)必須清洗干凈，液壓油需過濾后才能加入油箱。注意新舊油不可混用，因為舊油中含有大量的固體顆粒、水分、膠質(zhì)等雜質(zhì)。6、調(diào)試過程中要觀察系統(tǒng)中泵、缸、閥等元件工作是否正常，有無泄漏，油壓、油溫、油位是否在允許值范圍內(nèi)。4.3 數(shù)控機床氣動系統(tǒng)的安裝調(diào)試注意事項氣動裝置的氣源容易獲得，機床可以不必再單獨配送動力源，裝置結構簡單，工作介質(zhì)不污染環(huán)境，工作速度快，動作頻率高，適合于頻繁啟動的輔助工作。它在過載時也比較安全，不易發(fā)生過載損壞機件等事故。在數(shù)控機床的主軸內(nèi)刀具自動夾緊與松開、主軸錐孔切屑的清理、刀庫卸刀、機床防護門的自動開關、交換工作臺自動吹屑清理定位基準面等機構中得到了廣泛應用。氣動系統(tǒng)安裝調(diào)試時應注意：1、安裝前應對元件進行清洗，必要時要進行密封試驗。2、各類閥體上的箭頭方向或標記，要符合氣流流動方向。3、動密封圈不要裝得太緊，尤其是U形密封圈，否則阻力太大。4、移動缸的中心線與負載作用力的中心線要同心，否則引起側向力，使密封件加速磨損，活塞桿彎曲。5、系統(tǒng)壓力要調(diào)整適當，一般為0.6MPa。6、氣動三聯(lián)件應工作正常。4.4 數(shù)控機床數(shù)控系統(tǒng)的安裝調(diào)試注意事項數(shù)控系統(tǒng)信號電纜的連接包括數(shù)控裝置與MDI/CRT單元、電氣柜、機床控制面板、主軸伺服單元、進給伺服單元、檢測裝置反饋信號線的連接等，這些連接必須符合隨機提供的連接手冊的規(guī)定。數(shù)控系統(tǒng)安裝調(diào)試時應注意：1、數(shù)控機床地線的連接十分重要，良好的接地不僅對設備和人身的安全十分重要，同時能減少電氣干擾，保證機床的正常運行。地線一般都采用輻射式接地法，即數(shù)控系統(tǒng)電氣柜中的信號地、框架地、機床地等連接到公共接地點上，公共接地點再與大地相連。