第二章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摄主要训检测全机床奸油漆闲的表临面质耍量，据包括嫂油漆芽有无岭损伤落、油无漆色彻差、肥流挂荡及油丘漆的姐光泽会度等法，一撤般要违求谷反光美率婆≥范72专%股。将柏机床宫启动瓣，检祥查其粗运行吗的噪五声情峰况，唤一般挥不允思许超条过8桂3d宜B。延机床佳不得炉有渗轿油言、垂渗水飘、渗吧气现萌象。称检查培主轴狠运行畏温度蛾稳定铲后的揪温升益情况绳，淋一般仓其温汉度最千高不监超过提70凭0即C，皱温升卧不超眯过3葱2仇0搏C遭。厕2.耗3.赏3吸几何倒精度刃的检煮测与坡验收裳数控脾机床宽种类慢繁多智，对吗每一恋类数倍控机畅床都件有其明精度诵标准欠，应姥按照蜻其精喜度标营准检堤测验阿收。稻现以耳常用绩的数赤控车岁床、固数控乌铣床讨为例庄，说战明其蔬几何汁精度罪的检隙测方骡法。没1、均数控煌车床执几何哪精度膏的检且测巾根据盼数控悦车床纤的加意工特椒点及先使用岗范围修，要迷求其建加工赢的零河件外混圆圆侍度和附圆柱次度、箱加工饿平面米的平协面度闭在要座求的峡公差墨范围绍内；禽对位询置精近度也邻要达画到一跃定的焦精度讲等级桨，以费保证喷被加拳工零奥件的犬尺寸乏精度慨和形饱状公看差。话因此时，数踩控车穿床的隙每个逐部件熊均有施相应即的精廉度要雄求，凉CJ元K6南03编2数移控车程床的她具体仔精度腥要求也见表寒2-杠1所帜示。姑2、拨数控陷铣床妄的几夏何精卡度的眠检测纠数控灾铣钻合床Z旋JK牛75周32宋A的语三个泛基本陶直线钟运动野轴构矮成了艺空间骡直角赞坐标剑系的落三个仍坐标议轴，洒因此争三个自坐标然应该谎互相恢垂直长。铣役床几么何精搜度均筑围绕汽着阔“棍垂直愈”交和怎“牵平行蒜”变展楚开，跃其精抚度要搏求详瘦见表闲2-闻2所您示。滨3、乖工作陈精度邮的验筋收还机床室的质乘量好毒与坏鸟，其杜最终竹的考该核还慧是看亏该机姿床加茫工零摸件的昌质量袍如何租，一触般来栏讲，篮对于堡机床带一般狡项精哈度与巨标准池存在絮一定衫范围严的偏很差时扫，以蔽该机岗床的引加工浴精度葛为准靠。车毛床、浓铣床乖分别别以数擦控车往床C庆JK源60厕32植、数宴控铣唤钻床沸ZJ望K7献53符2A丑为例鉴进行烫说明卫，一皇般进烟行的蹄是一皆个综哪合试划件的遗加工执质量滔来进赖行评束价，蚀具体靠要求旧按表齿2-密1的壮P1冈、P基2、必P3逆，表缴2-描2的份P4责。魄2.袍3.定4纽数控较机床筑位置灯精度闭测试李常用竟的测喘量方链法及策评定才标准喂1、肃定位灾精度孤和重阅复定缠位精饭度的全确定犹①蜜GB诞/T惭12情42江1.布2-央99次国家境标准馆评定罢方法布·远目标妈位置堡P吵i汗：敞运动安部件踏编程穗要达适到的况位置格。下麦标i勤表示长沿轴朵线选炭择的往目标迁位置涌中的肌特定下位置挥。柔·克实际叫位置破P溜ij披（i养=0淡~m绳，j吩=1短~n凶）：卸运动呜部件汇第j仿次向虽第i变个目映标位痰置趋强近时未的实魔际测议得的屿到达勇位置微。项·顽位置垮偏差邪X阿ij漏摸：鲁运动丸部件辞到达尼的实奉际位么置减蹄去目旬标位货置之劳差，紧X提ij犯=暑P吨ij药—菠P极i踏。疏·枯单向董趋近撕：运其动部海件以巩相同背的方炉向沿肾轴线屑（指谱直线麦运动说）或范绕轴锄线（傻指旋针转运令动）浩趋近倒某目迫标位伶置的莫一系也列测赤量。抚符号廊↑厨表示占从正织向趋牌近所腥得参咱数，小符号乖↓李表示滴从负葵向趋宽近所躲得参逃数，提如X无ij勇↑浪或X给ij既↓研。限·丹双向首趋近班：豆运动催部件狐从二绳个方邀向沿疾轴线奔或绕述轴线脸趋近酒某目看标位巾置的拆一系治列测相量。问·肥某一询位置齿的单韵向平喘均位生置偏鼠差荷↑亡或夏↓梢：阿运动想部件远由n罢次单竹向趋废近某足一位援置步P价i洁所得铸的位喂置偏左差的催算术勇平均乘值。坦屑↑目=早增或迎柏↓内=舒·莫某一押位置顾的双联向平雕均位尘置偏念差巷：庄运动另部件临从二斜个方望向悔趋近钩某一革位置羞P泼i串所得练的狂单向消平均序位置掌偏差爆↑领和蓄↓踩的算色术平素均值栋。棒=对（直↑集+僚↓庆）/砌2袋·捉某一欲位置胁的反佳向差纺值B狗i顾：运伏动部封件从象二个储方向插趋近划某一辫位置旦时两呈单向姿平均证位置腾偏差鼓之差年。饿疮B族i法=姑↑—钩↓笼·冰轴线具反向故差值销B和达轴线结平均患反向消差值桐：运景动部摧件沿斑轴线拣或绕凶轴线脂的各众目标绒位置令的反弱向差写值的经绝对予值赏│斩B中i孕│句中的芹最大建值即错为轴感线反踪向差进值B土。沿夜轴线委或绕端轴线泰的各争目标港位置稠的反剑向差携值的鲜B嫌i小的艇算术嫩平均荐值厉即为稼轴线如平均均反向婆差值薯B=野ma强x.护[涝│甲B茎i低│恼]=亮·提在某诊一位功置的从单向拴定位授标准软不确剪定度堪的估万算值申S延i葛↑丙或S掌i达↓绑：裂通过宵对某肾一位赏置P秤i她的n河次单迹向趋虾近所绩获得沸的位顽置偏偿差标辞准不封确定新度的严估算雕值。浑即贡S印i牙↑痛=积职和蛛计S育i敲↓晋=萍·涛在某左一位因置的枝单向邮重复迷定位拐精度情R抚i虏↑碧或R副i诸↓清及脸双向纯重复眼定位键精度椒R役i衰R梢i重↑迅=4尝S据i户↑然驰和姓R蜡i列↓格=4汤S盆i河↓睡R柳i环=铸ma朵x.动[2梅S言i墓↑阀+指2嘱S理i况↓挠+删│庸B浙i偏│芳；罪R篇i掘↑丹；R愁i触↓辆]利·饿轴线秤双向焰重复然定位姥精度着R读，搏则有嘱R=爹ma拴x.丈[R晓i汤]阅·阔轴线政双向碧定位册精度澡A：耕厅由双仙向定劳位系章统偏目差和售双向恶定位漏标准视不确衰定度剧估算厅值的够2倍依的组诱合来替确定竹的范汤围。贱即楼醋A=滩m精ax甜(况i服↑锦+2店S鸭i贤↑斯；槐i礼↓洽+2凤S弱i性↓讲)－锤mi铜n精(胃i垃↑营-2优S借i掠↑乱；章i烧↓宝-2迹S属i搜↓屈)犬②偿定位抄精度邻和重爱复定屋位精堪度的济确定恐JI厘SB中63幸30欢-1博98抛0标朱准（充日本踪）烧·五定位厕精度董A：压在测圾量行族程范醉围内献（运您动轴乒）测泳2点奸，一证次往示返目驳标点落检测掠（双绑向）旨。测积试后趋，计丹算出索每一歼点的汪目标阅值与俘实测欲值之临差，畜取最燕大位够置偏洪差与膨最小差位置录偏差随之差垫除以枕2，诊加正版负号刺（氏±书）作淋为该澡轴的请定位躲精度逐。即伟：歇A=丝±扎1/助2咸｛M丢ax亲.维[援（铁Ma蜘x.策X拣j苗↑授-M树in辽.邀X颈j落↑圾），绩（M捐ax籍.星X待j检↓习-M服in碰.接X受j梁↓骨）]旋｝杜·仅重复宫定位修精度航R：甩在测归量行栏程范辣围内杀任取泄左中艘右三班点，材在每蜓一点供重复码测试秩2次讽，取沟每点得最大捷值最殿小值盾之差迎除以娘2就挡是重乎复定张位精程度；控即吸R=莲1/抽2戏[M西ax泽.（童Ma泻x.棉X谅i辞-查M潮in珍.签X药i餐）]战2、先定柱位精及度测宽量工植具和庄方法挪定位淹精度碌和重幅复定薯位精犹度的钢测量荡仪器域可以既用激碎光干逢涉仪鹿、线顶纹尺雾、步透距规仔。其遭中用房步距改规测饺量定坟位精采度因婶其操拐作简界单而将在批隆量生兵产中幅被广谜泛采壶用。姻无论辜采用绞哪种榴测量聚仪器凭，其冰在全忍行程港上的渗测量巷点数想不应稼少于惹5点勿，测轰量间尸距按裕下式路确定庭：桥P龙i绵=腥i党*P绣+k溉其中煮，P疲为测腾量间亮距；剑k在助各目肠标位黑置取考不同巡的值崖，以蜻获得父全测坚量行乏程上灵各目忘标位何置的遥不均洁匀间极隔，克以保蚂证周羽期误柄差被捏充分曾采样秀。女①竹步距类规测常量P010φ50φ80PiP2P1图6步距规结构图比步距历规结利构如没图2辫-1花所示贸：尺土寸P凶1胳、P际2支、漂….圣形P久i辣按1党00抽mm疼间距搂设计阶，加躬工后遥测量驴出P发1闸、P句2盖、沟….轻俯P刘i请的实煮际尺能寸作炭为定保位精芬度检着测时控的目史标位割置坐摊标（协测量耻基准捡）。拦以找Z踪JK陪25鼓32篇A铣宜床X择轴定赔位精睁度测粗量为惑例，赤测量熟时，奸将步叨距规简置于钟工作绍台上唉，并急将步政距规详轴线遵与X铅轴轴荡线校忘平行订，令闪X轴士回零披；将脏杠杆鸟千分苹表固钓定在社主轴然箱上各（不瞒移动忆），椅表头庄接触找在P句0荒点，让表针域置零夫；用兽程序州（见窗附件灯一）续控制绢工作嫌台按萄标准胖循环椅图（登图2锐-2女）移如动，剑移动卫距离喝依次讽为P痰1煤、P穗2察、狂….脱屑P导i冶，表详头则百依次膀接触惨到P相1佣、P尾2乱、铁….习机P禽i镰点，芦表盘旺在各医点的外读数滚则为途该位吹置的击单向监位置妻偏差厅，按红标准耗循环翠图测拆量5嚼次，掌将各蓄点读玩数（桥单向剥位置灰偏差今）记液录在锣记录惧表中贯，按妥“佛2.头3.帜4定痛位精底度和柏重复富定位纵精度滴的确打定逗GB霜/T落12醋42盈1.次2难—留99麦标准梯”捕对数疤据进圈行处爸理，踏可确投定该草坐标古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扮②肢激光朋干涉枣仪测否位置读精度宰·洽测量市原理灾洽激光融干涉剧仪一重般采亮用的级是氦陆氖激铲光器孩，其铺名义谜波长寸为0转.6渔33念um记，其锯长期闹波长屈稳定毅性高释于0真.1辞pp购m。猛干涉甩技术州是一跟种测哪量距柱离精呆度等岁于甚袭至高耽于1埋pp火m的团测量暗方法甩。其眉机理灯是：倡把两虽束相罪干光骗波形惨合并原相干脾（或于引起际相互娃干涉嫁），掏其合喝成结睛果为礼两个厅波形焦的相秆位差积，用敢该相钥位差直来确比定两掏个光贼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