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2019/8/4,1,第八章 数控机床的调试验收及常用仪器,天津工程师范学院,教学提示：正确的进行数控机床的调试验收是对维修人员的基本要求，也是保证数控机床发挥效能的前提条件。坚持做好数控机床的日常保养和维修，可以有效地提高元器件的使用寿命，避免产生事故或及时消除事故隐患，使机床保持良好的运行状态。借助于仪器仪表进行检测和诊断，可提高故障诊断的准确性与排除的效率。 教学要求：了解关于数控机床安装、调试和验收的常用标准、常用诊断仪器、数控机床维修的安全规程；掌握数控机床总体安装、数控系统的连接和调整、数控机床的开机调试步骤、精度及功能调整及点检管理。,2019/8/4,2,2019/8/4,3,第八章 数控机床的调试验收及常用仪器,8.1 数控机床的调试与验收 8.2 数控机床的管理与维护 8.3 数控机床故障诊断及维修常用仪器,2019/8/4,4,一、数控机床调试验收的必要性与常用标准 （一）数控机床调试验收的必要性 （二）数控设备调试验收的常见标准 数控机床调试验收应当遵循一定的规范进行，数控机床验收的标准有很多，通常按性质可以分为两大类，通用类标准和产品类标准。 1通用类标准 2产品类标准 在实际的验收过程中，也有许多的设备采购方按照德国VDIDGQ3441标准或日本的JIS B6201、JIS B6336、JIS B6338标准或国际标准ISO 230。,8.1 数控机床的调试与验收,2019/8/4,5,二、数控机床的总体安装 1环境条件 2供电系统及电网电压 3数控机床初就位 4数控机床连接 部件组装完成后，进行电缆、油管和气管的连接。连接时要特别注意清洁工作和可靠的接触与密封，并要随时检查有无松动与损坏。电缆插上后，一定要拧紧紧固螺钉，保证接触可靠。在油管与气管的连接中要特别防止异物从接口进入管路，造成整个液压系统故障。管路连接时，每个接头都要拧紧，否则试车时，尤其是在大的分油器上如果有一根管子渗漏油，往往需要拆下一批管子，返工的工作量很大。,2019/8/4,6,三、数控系统的连接与调整 1数控系统的开箱检查 2外部电缆的连接 3数控系统电源线的连接 4设定确认 5输入电源电压、频率及相序的确认 6确认直流电源单元电压输出端对地是否短路 7接通数控柜电源，检查各输出电压 8确认数控系统内各种参数的设定 9确认数控系统与机床侧的接口 完成以上步骤，可以认为数控系统已经调整完毕，具备了与机床联机通电试车的条件。此时，可以切断数控系统电源，连接电动机的动力线，恢复报警的设定。,2019/8/4,7,四、数控机床的开机调试步骤 1通电前的外观检测 第一步：机床电器检测 第二步：CNC电箱检查 第三步：接线质量的检测 第四步：电磁阀检查 第五步：限位开关检测 第六步：操作面板上按钮及开关检查 第七步：地线检查 第八步：电源相序检查,2019/8/4,8,2机床接通电源 第九步：接通机床总电源 第十步：测量强电各部分电压 第十一步：观察有无漏油现象,3CNC接通电源 第十二步：接通CNC电箱的电源 第十三步：检查CNC电箱各级电压 第十四步：核对MDI参数 第十五步：各坐标点动正反操作 第十六步：回零操作试验 第十七步：手动变速试验 第十八步：手动导轨润滑试验 第十九步：快进试验,2019/8/4,9,4手动输入数据（MDI）试验 第二十步：MDI主轴变挡方式试验 第二十一步：选刀试验 第二十二步：功能试验 第二十三步：切螺纹功能试验 第二十四步：循环功能 5编辑功能与自动功能试验 第二十五步：编辑功能（EDIT）试验 第二十六步：自动功能检验,2019/8/4,10,2019/8/4,11,6外围设备试验 第二十七步：外围设备的PPR试验 第二十八步：外围设备的READER输入试验 至此，开机调试完毕。完整的数控机床验收流程如图8-1所示。,2019/8/4,12,图8-1工作流程图,2019/8/4,13,五、数控机床精度和功能的调整 （1）精调床身的水平，找正水平后移动床身的各运动部件（立柱、溜板和工作台等）观察各坐标全行程内机床的水平变化，并相应调整机床几何精度。 （2）调整机械手与主轴、刀库的相对位置。 （3）带APC交换工作台的机床要调整托盘站与交换台面的校对位置。 （4）检查数控系统和PLC装置中参数设定值是否符合随机资料中规定数据，试验各主要操作功能、安全措施、常用指令执行情况等。 （5）检查辅助功能及附件的正常工作 数控机床在安装调试后，应在一定负载或空载下进行较长一段时间的自动运行试验。,8.2 数控机床的管理与维护,一、数控机床的维修管理 1维修管理内容 （1）选择合理的维修方式 （2）建立专业维修组织和维修协作网 （3）备件国产化,2019/8/4,14,2019/8/4,15,2数控机床维修的安全规程 （1）维修前的准备工作 机床发生故障后，维修人员应立即到现场检查需维修的内容。 根据检查情况制定维修计划，确定维修的工作范围、操作步骤、所需时间和维修费用等。 若需与其他部门配合，应事先联系好。 准备好维修用的消耗备件，如密封圈、轴承、润滑脂、机油等。 所需仪器和工具应处于良好的工作状态。,2019/8/4,16,（2）维修过程中的注意事项 机械方面： 在醒目地方树立“机床正在维修”的标志。 保证有足够的场地；使用适当的仪器和工具。 不得将工具或零件放在机床的滑动面上。 装卸超过20kg以上重物，应2人以上搬抬或用吊车装卸。 铲车或吊车必须由具有操作合格证的人操作，起吊工作必须由专门人员指挥。 按规定使用钢丝绳，以适应所搬物的重量。 如果与他人合作，一定要征得同意后方可进行。 高处作业需采用梯子或站台；工作场地应提供良好的照明。 只能使用规定的液压油、润滑油或其他性能相同的产品。,2019/8/4,17,电气方面： 电气维修必须由专门负责电气维修的人承担。 维修期间，如果接通电源可能出现事故，则必须使电源开关处于OFF位置，并在电源开关上方树立“不许通电”的标志。 不得用湿手操作电气线路及开关等。 不得随意更改电路或其他调整用电位置。 通电测试时，注意何处高压危险。 不得使电气装置受到冲击和震动，不得向连接器件部分加以强力。 一定要使用规定的熔断器和电线。,2019/8/4,18,(3)维修工作完成后的注意事项 再次检查维修的各部件，确保机床能正常工作。 处理好无用的零件和废油。 机床外观及场地清理完毕后，将机床交给操作者予以验收。 记录好维修工作的各环节和处理结果。,二、数控机床维护与保养的点检管理 数控机床的点检是开展状态监测和故障诊断工作的基础，主要包括下列内容： （1）定点：确定一台数控机床有多少个维护点。只要把这些维护点“看住”，有了故障就会及时发现。 （2）定标：对每个维护点要逐个制订标准，例如间隙、温度、压力、流量、松紧度等，都要有明确的数量标准，只要不超过规定标准就不算故障。 （3）定期：多长时间检查一次，要定出检查周期。有的点可能每班要检查几次，有的点可能一个或者几个月检查一次，要根据具体情况确定。 （4）定项：每个维护点检查哪些项目也要有明确规定。每个点可能要检查一项，也可能检查几项。,2019/8/4,19,2019/8/4,20,（5）定人：由谁进行检查，是操作者、维修人员还是技术人员。 （6）定法：是人工观察还是用仪器测量，是采用普通仪器还是精密仪器。 （7）检查：是在生产运行中检查还是停机检查；是解体检查还是不解体检查。 （8）记录：检查要详细做纪录并按规定格式填写清楚。 （9）处理：检查中间能处理的要及时处理，并记录处理结果。不能处理的，要及时报告有关人员，但任何人、任何时间处理都要填写处理记录。 （10）分析：检查记录和处理记录都要定期进行系统分析。找出薄弱“维护点”即故障率高的点或损失大的环节，提出意见，交设计人员进行改进设计。,数控机床的点检可分为日常点检和专职点检两个层次。日常点检负责对机床的一般部件进行点检、处理和检查机床在运行过程中出现的故障，由机床操作人员进行。专职点检负责对机床的关键部位和重要部件按周期进行重点点检和设备状态检测和故障诊断制定点检计划，做好诊断记录，分析维修结果，提出改善设备维护管理的建议，由专职维修人员进行。 从点检的要求和内容上看，点检可分为专职点检、日常点检和生产点检三个层次,数控机床点检维修过程如图8-2所示。机加车间大宇加工中心日常点检卡如表8-1所示，数控车床维护与保养一览如表8-2所示。,2019/8/4,21,2019/8/4,22,图8-2数控机床点检维修过程示意图,2019/8/4,23,表8-1 机加车间大宇加工中心日常点检卡,1专职点检 负责对机床的关键部位和重要部位按周期进行重点点检和备状态监测与故障诊断定点检计划，做好诊断记录，分析维修结果，提出改善设备维护管理的建议。 2日常点检 负责对机床的一般部位进行点检，处理和检查机床在运行过程中出现的故障。 3生产点检 负责对生产运行中的数控机床进行点检，并负责润滑、紧固等工作。,2019/8/4,24,2019/8/4,25,表8-2 数控车床维护与保养一览表,2019/8/4,26,8.3 数控机床故障诊断及维修常用仪器,一、数控机床维修常用工具 1拆卸及装配工具 (1)单头钩形扳手 (2)端面带槽或孔的圆螺母扳手 (3)弹性挡圈装拆用钳子 (4)弹性手锤 (5)拉带锥度平键工具 (6) 俗称拨销器 (7)拉卸工具 (8)拉开口销扳手和销子冲头。,2019/8/4,27,2常用的机械维修工具 (1)尺：分为平尺、刀口尺和90角尺。 (2)垫铁：面为90的垫铁、角度面为55的垫铁和水平仪垫铁。 (3)检验棒：有带标准锥柄检验棒、圆柱检验棒和专用检验棒。 (4)杠杆千分尺：当零件的几何形状精度要求较高时，使用杠杆千分尺可满足其测量要求，其测量精度可达0.001mm。 (5)万能角度尺：用来测量工件内外角度的量具，按其游标读数值可分为2和5两种，按其尺身的形状可分为圆形和扇形两种。,2019/8/4,28,二、数控机床故障诊断与维修常用仪表 1百分表 2杠杆百分表 3千分表及杠杆千分表 4比较仪 5水平仪 6光学平直仪 7经纬仪 8转速表 9万用表 10相序表 11逻辑测试笔,2019/8/4,29,三、数控机床故障诊断与维修常用仪器 1测振仪器,2019/8/4,30,笔式测振仪,便携式测振仪,图8-4测振仪外形,袖珍式测振仪,2故障检测系统 如图8-5是某公司开发的故障检测系统，其实时振动分析故障诊断软件可以通过振动分析诊断设备机械类故障，交流感应电机诊断专家系统借助电流频谱自动诊断交流感应电机转子故障及动态偏心故障，动平衡软件则帮助失衡转子实现现场动平衡。,2019/8/4,31,图8-5 故障检测系统外形,3红外测温仪 红外测温是利用红外辐射原理，将对物体表面温度的测量转换成对其辐射功率的测量，采用红外探测器和相应的光学系统接收被测物不可见的红外辐射能量，并将其变成便于检测的其他能量形式予以显示和记录，红外测温仪外形如图8-6所示。,2019/8/4,32,图8-6红外测温仪外形,4激光干涉仪 激光干涉仪可对机床、三坐标测量机及各种定位装置进行高精度的(位置和几何)精度校正。其外形见图8-7。,2019/8/4,33,图8-7激光干涉仪的外形,英国雷尼绍激光干涉仪,微型激光干涉仪,5短路追踪仪 短路故障追踪仪可以快速找出电路板上的任何短路点，如焊锡短路、总线短路、电源短路、多层线路板短路、芯片及电解电容器内部短路、非完全短路等。短路追踪仪外形见图8-8。,2019/8/4,34,图8-8短路追踪仪外形,6示波器 主要用于模拟电路的测量。示波器外形见图8-9。,2019/8/4,35,图8-9示波器外形,7PLC编程器 不少数控系统的PLC控制器必须使用专用的编程器才能对其进行编辑、调试、监控和检查，如SIEMENS的PG710、PG750、PG685，OMRON的GPC01-GPC04等。这些编程器可以对PLC程序进行编辑和修改，监视输入和输出状态及定时器、移位寄存器的变化值。在运行状态下修改定时器和计数器的设置值，可强制内部输出，对定时器、计数器和移位寄存器进行置位和复位等。带有图形功能的编程器还可显示PLC梯形图。,2019/8/4,36,8数域测试仪器 主要用来对数控系统的故障进行诊断，常用的数域测试仪器有： （1）逻辑分析仪，