数控机床装调与机床维修分析

杨怀忠，付孟强，高伟，刘洋

（中航飞机股份有限公司长沙起落架分公司，陕西 汉中 723200）

1 数控机床的安装

（1）安装准备。数控机床在安装前首先要做好一系列的准备，包括位置准备、安装地基准备等。在位置准备上要注意以下几点：第一要求保证设备和设备之间、设备和墙壁之间的距离足够；第二要求安装的位置必须远离震源，在必要时可通过设置防震沟来防护；第三应注意阳光直射和热辐射对数控机床带来的影响，还要考虑外界温度、湿度等因素的影响，尽量保持环境干燥整洁。关于安装地基的准备，除了要注意控制好机床的重心、重心位置，以及和机床连接的电缆、管道的位置和尺寸大小外，还必须预留出预埋件和地脚螺栓的位置，留出安装、调试和维修的空间。对于中小型的机床可根据地面设计相关规范开展，而对于重型的精密的机床则要安装在单独的地基基础上，对精密机床还应该加设防震措施。

（2）开箱验收。在开箱验收时，要求供需双方根据随机装箱单以及合同对箱内物品开展核对与检查，并做好相关记录。记录包括包装箱是否完整完好；机床外观是否出现了明显的损伤，有无锈蚀、脱漆等问题；技术资料是否完整准确；附件、备件、工具等品种、规格、数量等；调整垫铁、地脚螺栓等附件的品种、规格和数量。

（3）机床吊装和就位。采用专门起吊工具吊装机床，禁止采用任何其他方式。当无须专门工具时则应采用钢丝绳根据说明书要求对部分构件完成吊装。在机床吊装到指定位置后首先确定床身的位置，然后在相应的床身安装孔位置，通过调整垫铁和地脚螺栓将机床安装固定在准备好的地基上。

（4）机床组装和连接。在机床组装时，首先要拆除各部件在运输中用到的紧固零配件，然后在清除安装面、导轨和工作台上的防锈油后，再完成各部件组装和数控系统的连接工作。接着连接电缆、油管和气管，对于大型数控机床需要完成各部件的组装和数控系统连接，而对于一般中小型的机床采用的是整机安装方式。

2 数控机床的调试

大多数机床在安装时，只有做好现场调试，才能使其符合技术标准，否则在投入使用后会出现非正常工作问题。在对新安装的机床进行验收检测时可使机床在一开始安装就达到技术标准和预期的质量。在使用半年后再进行一次检测试验，之后可每年定期检测一次，可及时矫正误差。

（1）调试前准备工作。在调试检测前，首先要做好调试前的准备工作。比如，调整机床床身的水平位置，对于中小型机床因为是整机安装，所以，可一次性调整机床的水平位置；对于重型机床，则需要在部件组装结束后粗调整机床的水平位置和几何精度，然后在完成地基固化后再一次精确调整水平位置和几何精度。另外，需调整重新组装的主要运动部件和主机的相对位置，根据要求加装润滑油、液压油、切削液等。

（2）机床通电试车。对于机床各部件分别完成通电试验，然后全面供电，观察这时候机床各个部件是否正常运行。

（3）机床精度和功能的调试。机床精度和功能调试包括几何精度调试、自动换刀装置动作检查、自动交换工作台的动作检查、数控系统参数、操作功能、安全措施和常用指令的执行情况检查、机床辅助功能及其附件工作状态的检查。

（4）机床试运行。为全面检查机床的功能和工作运行的可靠性，可对机床开展试运行，使其在一定负载下长时间自动化运行。比如，设置好程序后时机床每天运行8h，连续运行2 天，在这期间，不允许机床出现除因操作失误引起的其他故障。

3 数控机床精度检验

（1）几何精度检验。几何精度检验又叫作静态精度检验，是一种能综合反映数控机床关键零部在组装后综合几何形状误差的方法。数控机床的几何精度检验所需工具和方法与普通机床类似，不过对检测的要求更高。首先几何精度检验要具备一定的测试条件，必须保证地基完全稳定、地脚螺栓处于压紧状态下；要求机床各坐标轴往复运动几次，主轴按照中等转速运转几分钟后再进行检测，注意要在预热状态下进行检验测试。常用的几何精度检验工具有水平仪、精密方箱、直角尺、平行光管、千分表和高精度的主轴心棒等。

（2）切削精度检验。切削精度又叫作动态精度检验，是在切削加工的条件下对机床几何精度和定位精度进行的综合考核。其又可以分成单项加工精度检验和加工一个标准的综合性试件精度检验。其中，加工中心切削精度中包括镗孔精度、镗孔孔距精度和孔径分散度、镗孔同轴度等，而对于数控卧式车床，单项加工精度有外圆车削、端面车削和螺纹切削。

4 数控系统的验收

完整数控机床数控系统包括各功能模块、CRT、系统操作面板、机床操作面板、主轴驱动装置、主轴电动机、强电柜、进给驱动装置、进给伺服电动机、位置检测装置、连接电缆等。在对数控系统进行检测验收时，首先要注意对数控系统外观的检查，检查有无磨损、变形等，然后对控制柜内各元器件的紧固做好检查，确认输入电源电压和相序。另外，用万用表测量稳压装置的输出电压和输出端对地电阻值，确认输出电压是否在允许范围内，避免发生对地短路问题。最后，需要确认数控系统各个参数的设定，接通电源检查状态和各轴运转情况，检查好主轴的定位情况。

5 数控机床的维修

（1）预防性维护。采取预防性维护措施可极大降低数控机床发生故障的概率，为保证预防性维护工作的有效性，首先要配备专业的维修保养人员，这样才能快速准确地完成维修保养工作。这些维修人员不但要掌握和数控机床电气控制相关的专业知识，还必须熟悉机械加工工艺和机械传动知识和操作技能，最好能掌握一门外语，能读懂相关技术材料。另外，还要进行专业的培训，掌握维修方法和保养技术，自身则需在实践中不断学习和创新。在维修时，第一，每台数控机床应配置专门的操作人员、技术人员和维修人员，同时必须配备好充足的数控机床专门电气机械备件和必要的维修工具、测试软件等，保证每台数控机床都有完整的技术图纸和相关资料。第二，根据每台机床的性能和加工对象制定相应的操作程序和方法，为每台机床建立技术档案，包括维修保养的次数和使用情况等。维修管理人员要结合具体情况做好总结与改进。第三，应对每台数控机床建立日常维护保养计划，保养的内容要视机床具体运行情况而定，同时确定好保养的周期。第四，在无加工任务的时间段内，为避免传动系统各运动环节出现油脂凝固、润滑系统油路堵塞的问题，需经常给数控系统通电。

（2）故障诊断和排查。当数控机床发生故障时，采取快速准确的故障诊断和排除措施对于数控机床运行质量和效率具有十分重要的作用。第一，要求维修人员在发生故障后仔细观察，快速找到问题切入点，然后开展故障诊断和排除。比如，观察机床的工作过程，掌握机床工作顺序和运行情况，这样在出现故障时才能快速发展异常因素，提高排查速度。比如，要观察机床的结构，包括液压装置、机械装置和各开关装置和元件位置等，熟悉各个结构和结构功能有利于快速发现故障具体位置。另外，对于复杂的故障要注意反复观察故障现象，将故障现象弄清楚后才能准确排除故障。第二，要做好对故障现场的调查，包括故障发生时的现象、应采取怎样的措施等，了解在执行程序段内的内容和自诊断显示的报警内容，观察各电路板的报警情况。然后，按系统复位键观察故障是否消失，这样可以判断此类故障是否是软件故障。另外，可将造成数控机床故障的所有因素全部列出，包括机械故障、电气故障、控制系统故障等，在故障分析时可逐一排查这些因素。最后，可采用直观判断、数控系统软硬件报警、状态显示、备件更换等故障检查方式确定故障发生的原因，并采取措施进行排除。

6 结语

综上，本文对数控机床的安装、调试和维修等进行了简单分析，提出为保证机床安装的准确性，以及机床运行的稳定和工作质量、工作效率等，必须做好对机床定位、精确度等的检查验收，然后在机床正式运行前要做好状态检测和调试工作，及时发现工作部件发生的失灵问题，在运行中要将日常维护和定期检测结合起来，及时发现故障问题并采取合理的故障诊断和排查措施。