大型高精度数控机床安装调试质量控制的对策

付双全

摘 要：在工业自动化发展背景下，对数控机床的加工精度和使用质量提出了更加严格的要求。大型高精度数控机床，具有零部件多、结构复杂等特点，必须要提高安装人员的技术水平、质量控制意识，并且在安装完毕后及时开展质量检查和运行调试，只有确定不存在问题后，才可以将数控机床交付使用。本文首先列举了影响大型数控机床安装质量的几点因素，随后结合实际工作经验，分别从安装前的准备、机床各部位精度控制，以及调试问题解决等方面，就如何确保大型数控机床高质量、高精度投入使用展开了简要分析。

关键词：数控机床；精度检测；安装调试；静压导轨

引言：大型高精度数控机床已经越来越广泛的应用到工业、制造业等领域，并且在提高加工效率、保证加工精度等方面发挥了显著优势。安装和调试是大型数控机床使用的基础工作，也是决定数控机床在后期能否正常使用的关键，需要引起安装人员的高度重视。安装人员要树立强烈的质量管控意识，包括明确安装流程，加强对零部件的尺寸和质量检测等等。只有从源头上进行质量控制，才能确保大型数控机床在后期能够稳定的运行。

一、影响数控机床安装质量的因素

1、零部件的质量

大型数控机床是由几千甚至上万的零件组成的，大到导轨、工作台，小到螺丝、夹具等。在生产这些零部件时，都会对零部件的尺寸、形状甚至是材质等，有明确的要求。在进行大型数控机床安装时，如果安装人员没有注意检查这些零部件的参数是否符合标准，就容易影响到数控机床的加工精度。例如，当前一些零部件的生产厂家，为了加快生产效率，没有执行严格的加工标准，导致工作台的平整度不达标、螺丝的尺寸精度不符合要求等，这些零部件安装到数控机床上，就会影响数控机床的安装质量，后期调试时必然会出现各种问题。因此，需要提前制定一套严格的零部件质量检查措施，对不符合标准的零部件一律不允许使用。

2、人为因素

安装人员的技术水平和质量管理意识，也是决定数控机床安装质量的重要影响因素。在技术水平方面，部分安装人员对一些新型号数控机床的内部结构不熟悉，安装完成后因为线路连接不顺，导致数控机床不能正常完成加工动作；在质量控制意识方面，也有一些安装人员放松了工作要求，例如安装夹具时，按照要求需要在夹具的固定螺丝下，放置一个橡胶或金属垫圈，可以避免加工过程中产生振动，导致夹具松动的问题。但是实际安装时，安装人员因为粗心大意，或是为了减轻工作步骤，没有放置垫圈。后期夹具松动，导致工件发生移动，加工精度必然会受到影响。针对这一问题，可以在大型高精度数控机床安装前，对安装队伍进行一次集中培训，杜绝因为人为因素带来的安装质量问题。

二、大型高精度数控机床安装调试质量控制

1、安装前的准备工作

根据实际经验和上文分析可知，在数控机床安装中有多种因素都会对安装调试质量产生负面影响。因此提前做好安装准备工作就显得十分必要。在开始安装前，需要完成的准备事项包括：首先，对照大型数控机床的材料清单，逐一检查各零部件是否准备齐全，并通过抽样检查的方式，确定零部件质量、参数等不存在问题。其次，熟悉安装流程，明确安装技术要点，安装人员要提前了解安装标准，既可以加快安装速度，又能够最大限度预防安装质量问题。最后，整理安装环境，异常的温度、湿度也会影响到安装质量，例如湿度过高可能会导致金属零件生锈等。需要加强安装环境管理，在标准环境下完成安装与调试工作。

2、主导轨几何精度的检测与调整

大型高精度进口数控机床，其床身长度在30m以上，床身直线度安装调正精度要求极高，是监理控制的关键点。影响主导轨精度的因素较多，例如生产过程中质量控制不严，主导轨的水平精度不达标；还有就是在主导轨运输过程中，也有可能因为碰撞导致变形，或是导轨表面出现毛刺、裂缝等，这些问题也都是质量管理需要重点关注的。为了解决上述关键问题，专业监理人员编制了《数控机床热变形动态精度快速分析控制软件》，以SK0DA-HCW4-300镗铣床为例，监测不同温度环境下的几何精度，只要将相关的数据输入，该软件就能自行分析并输出精度分布图形，及时指导床身几何精度调整的具体位置及调整量，具体结果如下表1。

3、静压导轨相关面的调整

在精密设备安装中，静压导轨面采用的不同调整工艺方法会引发不同的结果，需要监理从技术方案环节上进行重点审核和把关。近年来，对工艺设备（机床）的加工精度及加工面的粗糙度标准要求有了极大提高，即使在工艺设备制造中也采用以铣代磨、以车代研刮的工艺，特别是运用在大型设备中静压导轨面的加工上。对静压导轨面的技术要求不同于滑动导轨面，静压导轨面和活动面间有0.06mm左右的油膜厚度，经过精车的静压导轨面和精铣或精车的静压框面（工作台座），只要平整度一致就可满足这项工艺技术的要求。

三、数控机床的试运行及问题处理

技术人员在根据说明书完成数控机床的安装，且进行精度检测与调整后，启动数控机床并进行试运行或试加工。根据数控机床的运行效果，观察各项功能是否正常完成，加工精度是否达到标准。在调试中如果发现存在上述问题，则需要技术人员及时判定原因所在，采取针对性的质量控制措施。例如，因为大型数控机床所在环境温湿度的变化，导致加工精度受到影响的，则需要加强对机床安装环境的控制，例如安装温湿度监测装置，动态调控温湿度，确保数控机床始终在标准环境下运行。如果是因为数控机床自身零部件存在质量问题，则需要在重新更换零件后再次进行安装调试，直到不再出现问题。

结语：在制造业升级的背景下，大型高精度數控机床在工业、制造业领域得到了进一步的推广应用。作为数控机床使用的第一个环节，安装质量直接决定了数控机床的使用性能。通过大量的数控机床管理和维护经验可知，很多故障都是因为安装水平不高导致的，例如使用了一些不符合标准的零部件。这就需要安装人员强化质量控制意识，分别从环境管理、精度控制和反复调试等方面，确保大型高精度数控机床的正常使用。

参考文献：

[1]黄琳莉.基于“数控机床装配调试与维修”项目的英才培养探究[J].武汉职业技术学院学报，2017，16（2）：43-45.

[2]曹锦江，高世平，王建红，等.数控机床电气安装与调试实习项目多元化考核体系研究与实践[J].中国现代教育装备，2016（13）：65-68.