数控设备的安装调试

第2章数控机床安装调试检测与验收机床的正确安装和调试是保证机床用好，充分发挥其效益的首要条件。数控机床是高精度的机床，由于安装和调试的失误，往往造成精度的丧失，故障率的增加，因而引起高度重视。在进行机械故障的诊断与维护，特别是在加工出现质量问题时，很大程度上就可能属于机床的精度故障，因此精度的检测也就显得十分重要。机床的精度一般包括机床的静态几何精度、动态的位置精度及加工时的工作精度。本章首先介绍数控机床的安装与调试，然后介绍数控机床精度的检测与验收，最后介绍数控机床软件补偿原理，这是提高机床精度的有效办法，实现用较低精度的机床，加工出较高精度的产品。2.1数控机床的安装2.1.1开箱机床到达后，首先应进行开箱检查，察看外观有无损伤，在确保运输无损伤的情况下，按照附件箱所列的装箱清单一一清点各物件，若有不合格的地方应及时通知供货厂商。根据开箱的情况，如有安装地脚螺栓及基础要求的机床，应按照机床安装说明书上的要求浇铸混凝土机床及地脚螺栓，做好电源出线孔，机床接地等。一般机床都会配备调整垫铁以调整机床水平。2.1.2机床落位与连接将机床落到位后，确保每个垫铁不悬空，然后按照机床使用说明书的要求进行连接，包括冷却箱、排屑车等的连接；去掉为防止运输过程中各防护罩移动的锁紧螺钉；松开（铣床、加工中心机床）主轴箱与配重的锁紧螺杆；松开各移动轴止动卡片（为防止运输过程中产生移动所设）等。连接好电源线，便于机床上电调试。2.2数控机床的调试2.2.1通电试车将系统上电，在移动各运动轴前，用干净棉纱将机床表面的防锈油擦拭干净，没有自动润滑站的要加上润滑油，然后依次测试各种手动功能，移动各个轴，确保各个状态正常。2.2.2水平调整一般数控机床的绝对水平调整在0.04/1000mm的范围之内。对于车床，除了水平和不扭曲达到要求外，还应进行导轨直线度的调整，确保导轨的直线度为凸的合格水平。对于铣床、加工中心机床，应确保运动水平（工作台导轨不扭曲）也在合格范围内。水平调整合格后，才可以进行机床的试运行。2.3数控机床的检测与验收2.3.1检测与验收的工具几何精度的检测，主要用的工具有平尺、带锥柄的检验棒、顶尖、角尺、精密水平仪、百分表、千分表、杠杆表、磁力表座等；位置精度检测主要用的机床是激光干涉仪及块规；加工精度检验机床主要有千分尺及三坐标测量仪等。机床运行时测试噪声可以用噪声仪，机床的温升测试可以用点温计或红外热像仪。外观测试用的设备主要有光电光泽度仪等。2.3.2噪声温升及外观的检测与验收稼主要纳检测搜机床拦油漆赢的表咳面质仅量，娱包括途油漆议有无鸦损伤诵、油彻漆色闪差、至流挂拌及油踪漆的器光泽正度等幼，一钉般要扭求派反光庄率箭≥介72识%往。将我机床腥启动循，检拐查其局运行猪的噪恶声情饱况，戒一般棚不允夺许超倾过8纸3d没B。仆机床瓣不得塞有渗膛油炼、爹渗水忙、渗季气现停象。也检查宇主轴凯运行这温度窃稳定堂后的辩温升尼情况地，闪一般具其温篇度最祥高不头超过供70饶0晴C，猪温升择不超梳过3继2蹦0乱C咱。茂2.短3.圣3普几何孙精度碌的检幻测与陡验收搜数控苗机床扶种类芝繁多葡，对阴每一忆类数堂控机低床都报有其泄精度准标准计，应等按照柜其精荷度标佛准检圈测验填收。宿现以砌常用思的数岗控车键床、就数控任铣床眉为例设，说日明其堡几何咸精度脖的检才测方咳法。编1、离数控短车床烤几何粗精度扁的检棒测蹈根据较数控记车床询的加粱工特市点及沫使用握范围夺，要贡求其践加工挤的零耻件外崭圆圆纱度和财圆柱治度、诞加工刘平面旺的平针面度鹊在要娘求的骆公差评范围羊内；渔对位笔置精葱度也合要达亮到一夹定的芬精度锡等级贴，以慢保证标被加末工零奶件的进尺寸排精度跃和形弊状公弱差。袭因此命，数贤控车夹床的苹每个娇部件束均有拍相应制的精姑度要度求，哄CJ染K6珠03哪2数弓控车纳床的生具体咱精度认要求像见表修2-童1所敲示。笛2、欺数控扑铣床赌的几苍何精如度的座检测扰数控僻铣钻嫌床Z超JK运75可32北A的拐三个石基本孝直线宵运动忠轴构沿成了拣空间套直角界坐标态系的笑三个横坐标丢轴，借因此鉴三个目坐标茫应该暗互相这垂直畜。铣扶床几与何精切度均局围绕画着棒“忌垂直揉”脑和观“涝平行萍”匹展择开，故其精书度要嚼求详死见表四2-爷2所饰示。少3、侵工作催精度衫的验茅收羞机床熔的质荷量好杆与坏羽，其业最终棒的考常核还迎是看凭该机毁床加橡工零女件的蹲质量躺如何卫，一封般来姨讲，洒对于喘机床邪一般宁项精储度与壮标准例存在叫一定平范围询的偏戒差时壤，以挎该机逮床的舞加工问精度歪为准有。车覆床、粱铣床哈分别锦以数局控车镜床C吊JK疮60载32叨、数啄控铣纸钻床召ZJ幻K7鹿53忘2A悦为例圣进行袄说明让，一本般进捉行的百是一教个综镇合试田件的球加工隶质量廉来进枯行评毛价，鸽具体妨要求占按表旦2-各1的愤P1军、P榨2、授P3坏，表微2-情2的剑P4插。愤2.仇3.盛4饲数控甜机床倦位置医精度营测试塌常用着的测裕量方滩法及安评定罗标准血1、鸦定位众精度赠和重砌复定貌位精叔度的俭确定树①锣GB顿/T贞12矮42躁1.病2-叙99停国家击标准雾评定醒方法止·赤目标阴位置庆P趋i峰：越运动删部件脚编程弃要达感到的杏位置娱。下香标i励表示府沿轴随线选岔择的仰目标爽位置崇中的翁特定乘位置欺。特·肚实际国位置效P钥ij兔（i依=0庸~m提，j唱=1滤~n等）：斑运动赤部件假第j傻次向予第i真个目傍标位景置趋埋近时旋的实连际测订得的斩到达刃位置惹。参·皆位置碌偏差辉X工ij认与：变运动铸部件浙到达摇的实梢际位袜置减悟去目亮标位址置之筛差，描X竭ij较=享P壶ij忘—召P燥i侧。遣·溪单向拍趋近些：运刚动部催件以背相同剃的方说向沿弯轴线宁（指回直线诵运动漆）或摔绕轴因线（筒指旋围转运阶动）使趋近娃某目近标位箭置的湾一系愤列测派量。掩符号古↑司表示农从正掏向趋魔近所只得参冶数，芒符号香↓咬表示层从负眯向趋锈近所收得参芝数，额如X爽ij蛇↑烂或X肿ij烫↓骂。杯·峡双向柿趋近氧：猴运动都部件睁从二竟个方暖向沿萍轴线肆或绕默轴线泼趋近押某目饮标位问置的掌一系酷列测揉量。片·职某一者位置藏的单碑向平萄均位况置偏部差踢↑裙或董↓杠：查运动梳部件箱由n鬼次单阔向趋恰近某幻一位炎置荣P葡i朋所得劝的位蚀置偏贱差的受算术掌平均晌值。莫畜↑爷=酱遮或痒守↓恭=付·嫁某一风位置盾的双战向平旋均位戚置偏盖差总：倘运动萝部件将从二蝴个方息向喝趋近忽某一窄位置昨P午i花所得业的食单向趣平均府位置纪偏差侍↑量和抹↓通的算咐术平麦均值战。妄=剩（着↑脑+广↓滥）/鞠2倾·旗某一道位置速的反葬向差袖值B摄i圣：运普动部倍件从否二个勉方向寸趋近威某一里位置虾时两需单向初平均厉位置免偏差任之差类。半睛B吹i芬=朝↑—菜↓舍·垮轴线辜反向愈差值命B和壳轴线似平均消反向娇差值英：运挥动部灶件沿寻轴线尸或绕鹊轴线以的各锤目标鞋位置委的反乖向差汁值的叠绝对会值什│窄B巷i边│慨中的醒最大业值即驾为轴彻线反嘱向差廊值B医。沿段轴线风或绕戚轴线夜的各挺目标接位置厘的反迎向差沈值的暂B报i毯的拼算术肺平均衬值毛即为垄轴线辆平均粱反向尺差值忠B=范ma神x.挑[黎│榜B帮i骡│拥]=拐·施在某匆一位集置的陪单向觉定位护标准脊不确糟定度傅的估挣算值左S拔i忠↑制或S扣i悼↓绞：坛通过副对某偏一位滑置P排i纹的n笑次单裳向趋互近所竭获得承的位辜置偏前差标脸准不但确定援度的去估算腹值。陶即岔S棋i伏↑喉=辈石和精回S絮i良↓宇=醋·野在某举一位拉置的侦单向意重复性定位死精度解R耽i割↑饲或R看i雅↓完及挠双向睬重复扩定位封精度惩R倒i响R扰i现↑竹=4魔S乖i锻↑背爽和在R粒i然↓不=4茎S签i动↓夫R白i伍=盛ma分x.册[2宁S辣i侮↑抹+卡2倒S贵i房↓庆+施│亡B题i移│轮；堡R形i疑↑客；R盯i项↓牲]简·键轴线治双向妈重复艇定位旋精度莫R削，战则有擦R=去ma截x.夫[R份i君]派·款轴线拍双向许定位赤精度页A：遣轮由双汗向定愉位系肺统偏室差和备双向变定位质标准况不确牌定度惰估算嗽值的悼2倍挥的组乌合来亲确定特的范脸围。龄即纺塘A=哀m逮ax沉(济i浴↑庄+2让S偶i彩↑羊；联i弹↓种+2钩S冈i蝇↓丈)－滥mi涌n停(丰i劈↑赶-2说S颠i色↑棚；扛i碍↓索-2评S蔽i抽↓夏)郊②池定位表精度贵和重传复定拨位精抄度的妥确定慌JI栽SB攻63铅30每-1泼98劳0标窃准（千日本艰）感·自定位续精度故A：耽在测压量行梢程范干围内里（运近动轴物）测驶2点输，一碰次往婶返目削标点支检测腹（双轮向）构。测盛试后蔬，计狐算出独每一慕点的滴目标兴值与状实测罪值之葛差，狡取最斯大位畅置偏烛差与完最小伙位置荣偏差筒之差体除以珍2，音加正铁负号亡（团±蒸）作民为该成轴的绝定位册精度从。即猎：鄙A=兄±花1/悼2咸｛M咐ax认.框[蜂（活Ma呀x.河X锻j葱↑刷-M炎in懒.硬X知j失↑羊），嫁（M幻ax祸.非X异j奸↓侦-M惩in后.橡X毁j泽↓镇）]就｝鸭·庸重复慨定位拢精度励R：沃在测衬量行离程范万围内日任取公左中赵右三绩点，董在每袜一点技重复爪测试狡2次瓜，取决每点狭最大刃值最豆小值剥之差种除以演2就附是重龙复定与位精熄度；征即术R=棕1/肾2盗[M肥ax基.（讯Ma膀x.面X绣i甜-岩M刚in铺.中X膨i总）]猾2、剖定殃位精薯度测最量工因具和么方法龄定位裤精度灵和重动复定贩位精脖度的岁测量谋仪器慰可以宇用激亩光干谋涉仪绵、线宽纹尺尺、步嚼距规投。其咸中用运步距柜规测双量定脆位精慢度因菌其操妙作简舟单而泉在批未量生塞产中值被广态泛采漫用。狠无论初采用饥哪种橡测量缓仪器解，其野在全丑行程欢上的燃测量衬点数俘不应道少于色5点辆，测飞量间浸距按败下式馒确定厕：要P玩i魔=毁i过*P创+k腥其中随，P匆为测备量间汗距；喘k在握各目慕标位帆置取益不同乒的值宵，以蛋获得浊全测城量行新程上肆各目弱标位园置的登不均碎匀间磁隔，殖以保骄证周迈期误输差被洽充分奖采样础。辟①砖步距抵规测巡量P010φ50φ80PiP2P1图6步距规结构图扶步距辨规结厘构如院图2熔-1孝所示懒：尺举寸P探1御、P勺2及、经….五炊P优i粮按1鞠00灯mm袖间距拥设计腥，加陈工后负测量竭出P伪1党、P钓2鹿、听….唱添P乔i固的实脾际尺狱寸作变为定踏位精情度检喜测时谨的目会标位值置坐址标（界测量睡基准蚀）。语以详Z图JK刺25韵32鹊A铣钢床X搏轴定少位精牲度测塘量为狭例，培测量赢时，鼠将步距距规阻置于冈工作钟台上锯，并聪将步起距规脾轴线美与X辰轴轴罪线校仅平行先，令冲X轴锻回零量；将巨杠杆指千分编表固哥定在针主轴括箱上姨（不渐移动克），升表头鸡接触京在P杯0酿点，寻表针脆置零筑；用丑程序厕（见宪附件个一）胞控制抹工作凯台按在标准陪循环智图（粮图2疲-2丘）移迷动，价移动姐距离蛮依次欺为P睁1武、P喉2撒、乌….隔反P爆i好，表纽头则常依次保接触茎到P有1疯、P压2堵、构….贤臭P锁i屿点，血表盘鱼在各奸点的复读数郑则为殖该位劫置的来单向俯位置册偏差温，按帐标准坡循环吸图测撕量5率次，掩将各意点读狼数（武单向残位置炼偏差闻）记暖录在陈记录诊表中始，按青“塔2.植3.叛4定宵位精历度和屯重复厚定位婆精度授的确麻定兽GB难/T纵12袍42窗1.却2供—病99线标准增”挖对数拼据进扛行处蜂理，闲可确滑定该决坐标颂P010φ50φ80PiP2P1图6步距规结构图位置i（m=5）位置i（m=5）i0123…m=5循环jj=1,2,..n图7标准检验循环图1123…n胳②白激光灯干涉圣仪测苗位置科精度诵·研测量璃原理聋燥激光胜干涉帮仪一茶般采饿用的卵是氦贷氖激脚光器芳，其级名义辈波长吃为0丸.6芹33论um杠，其发长期旱波长朗稳定政性高耗于0缎.1适pp友m。碧干涉针技术惧是一怀种测号量距嗽离精成度等许于甚寸至高摸于1愈pp梦m的拳测量伐方法顷。其汗机理苹是：巨把两炸束相捆干光刺波形箱合并涂相干裙（或颂引起蛙相互惩干涉培），海其合摔成结孩果为罩两个欢波形号的相敌位差燃，用栏该相阔位差弹来确随定两葬个光有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