机床数控化改造后的调试

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　　 摘要：数控化后的机床安装、系统各参数按要求设置完成之后，在机电联调时还需完成各种动作试验、功能试验等，用以检验机床数控化改造后是否满足要求，本文仅就机床数控化改造后的各种调试方法进行了探讨。
　　 关健字：数控化；机床；联调
　　 前言：机床改造就是利用加工能力达不到技术要求或闲置的旧机床，针对某些特定加工要求，进行一些必要的技术改造，拿掉机床的部分原有结构，增加一些新的传动或控制装置。改装现有机床是为了达到下述一个或几个目的:保证切削刀具得到合理使用，使工序和工步集中化，缩短辅助时间，使工作循环自动化，扩大工艺可能性，改变基本工艺用途，专业化，提高精度，提高使用品质和操作机床的安全性机床改造是企业提高加工能力和改变加工现状的一条有效途径。
　　 1.空运转前的检查
　　 1.1 系统检查。普通车床系统通电前应检查机箱内的各种接插件是否插牢，加工中心紧固件是否有松动，应保证各紧固件不松动，线路接触良好。
　　 1.2 重要固定结合面应紧密贴合，用0.03塞尺检查时应该插不进，滑动导轨面的端部用0.03塞尺检查深度小于20mm。重要固定结合面为床头箱与床身的结合面，转塔刀架底座与滑板的结合面，尾座体与尾座底板的结合面，床身与床身（拼结床身）的结合面，镶钢导轨与基础件的结合面等。
　　 1.3 仔细检查各个箱体及各个运动部件是否按要求加油，箱体中的油平面不得低于油标线以下。冷却箱中是否有足够的冷却液，液压站、自动间歇润滑装置的油是否到油位指示器规定的油位，电器控制箱中的各开关及元器件是否正常，各插装集成电路板是否到位，通电启动集中润滑装置使各润滑部位及润滑油路充满润滑油。
　　 1.4 通电调试。按线路图和总装图将电源、电动机插头插好，并将功放开关置于断开位置，接通系统电源开关。
　　 1.5 检查显示及风机运转状况。电源接通后，加工中心数控单元应正常工作，数码管显示应正常，同时检查轴流风机是否正常运转。
　　 1.6 检查功放部分。将功放开关置接通位置，普通车床利用手动方式检查系统的伺服驱动单元和步进电动机工作是否正常。
　　 2.各种动作试验
　　2.1 手动操作试验
　　 如车床依靠手动使刀架沿X、Z正负方向运动和单向进给运动。主要是试验手动操作的准确性，此功能多在加工对刀时要用。
　　 2.2 点动试验
　　 在点动状态下使刀架先慢后快运动，并进行倍率变换。
　　 2.3 主轴变档试验
　　 主轴变挡试验可按说明书中规定的变档指令进行。
　　 2.4 超程试验
　　 各轴做正负两个方向的超程试验。机床超程保护有两种，一是软件存储极限保护，另一种硬件保护。超程状态表现为控制机报警和屏幕上有显示，另外液压站电源切断。如果超程保护不起作用，将造成机械部件损坏。
　　 2.5 功能性试验
　　 （1） 用按键、开关、人工操纵对机床进行功能试验。试验其动作的灵活性、平稳性以及功能的可靠性。
　　 （2）任选一种主轴转速做主轴启动、正转、反转、停止（包括制动）的连续试验，连续操作不少于六～七次。
　　 （3）主轴高、中、低转速变换试验。转速的指令值与显示值允差为±5%。
　　（4）任选一种进给量，将启动、进给和停止动作连续操作，在X、Z轴的全部行程上，连续做工作进给和快速进给试验。快速行程应大于1/2全行程，正反方向连续操作不少于七次。
　　（5）在X、Z轴的全行程上，做低、中、高进给量变换试验，试验时要掌握好速度，保证速度由慢到快。
　　（6）转塔刀架进行正反方向转位和各种转位夹紧试验。
　　（7）液压、润滑、冷却系统做密封、润滑、冷却性能试验，做到不渗漏。
　　（8）卡盘做夹紧、松开、灵活性及可靠性试验。
　　（9）主轴做正转、反转、停止及变换主轴转速试验，试验时要控制速度，速度由慢到快。
　　 （10）进给机构做低、中、高进给量及快速进给的变换试验。
　　 （11）用数字控制指令进行机床的功能试验，试验动作的灵活性和功能的可靠性。
　　 （12）试验进给坐标超程、手动数据输入、位置显示、回基准点，程序序号显示和检索、程序暂停、程序删除、直线插补、直线切削循环、锥度切削循环、螺纹切削循环、圆弧切削循环、刀具位置补偿、螺距补偿、间隙补偿等功能的可靠性、动作灵活性等。
　　 2.6 空运转试验
　　（1）主运动机构运转试验
　　在不切削状态下，试验主轴运转时间的温度变化和空载功率。机床主运动机械由低、中、高三档转速，有级变速为全部转速运转时间不少于2分钟，在最高转速段不得少于1小时，使主轴轴承达到稳定温度。检查主轴轴承的温度不超过70℃。
　　（2）连续空运转试验
　　 用数控程序指令全部功能做（不切削）连续运动和回转试验。其运动时间不大于15分钟。每个循环终了停车，并模拟松卡工作，停车不超过一分钟，根据客户不同的要求连续运转48h～72h。
　　 2.7 试车
　　 在机床各项几何精度和运动精度满足要求后，应按相应标准和自定标准加工工件，以检测机床数控化改造后的加工性能。有的除了要进行必要的精加工外，还要进行一定的负荷试验，以检查其精度的稳定性。
　　 机床改造完毕后，还应该对其进行安装调试及验收。一般来说，应特别注意安装的位置和基础，使机床处于良好稳定的工作环境。其次是全面检查各器件、插件的连接情况以及各油路、电路的情况，再进行数控系统的连接。当完成数控系统的调整，具备了机床联机通电试车的条件，可切断数控系统的电源，连接电动机的动力线，恢复报警设定，准备通电试车。试车的目的是考核机床的安装是否稳固，各传动、操纵、控制、润滑、液压、气动等系统是否正常和灵敏可靠。改造后的数控机床的验收是和安装调试工作同步进行的。一台机床数控改造完好后的检测验收工作是一项复杂的工作，其试验检测手段及技术要求也很高，它需要使用各种高精度的仪器，对机床的机、电、液、气各部分及整机进行单项性能综合性能检测，包括运行刚度和热变形等一系列试验，其中应特别注意机床数控功能的检验，最后得出该机床的综合评价。
　　 参考文献：
　　 [1] 王伟峰.数控车床设计―现代数控机床结构及设计丛书.机械工业出版社,2008
　　 [2] 张洪雷.机床数控化改造指导.清华大学出版社,2002

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