摘 要：數控機床的安裝、調試是指機床到用戶后安裝到工作場地，直到正常工作這一階段的工作。數控機床的安裝、調試與驗收能否達到預期效果，直接關系到數控機床投入使用后所能實現的技術性能指標和使用功能水準。

關鍵詞：初就位   機床部件   數控系統   調試

一、數控機床的運輸與安裝

對于小型數控機床來說這項工作相對要簡單些，而中、高檔次的數控機床由于運輸等多種原因，機床廠家在發貨時已將機床解體成幾個部分，到用戶后要進行重新組裝和重新調試，難度比較大，其中主要是機床數控系統的調試比較復雜。

數控機床的安裝就是按照技術要求將機床固定在基礎上，以獲得確定的坐標位置和穩定的運行性能。機床的安裝質量對其加工精度和使用壽命有著直接影響，選擇機床安裝位置應避開陽光直射或強電、強磁干擾，選擇環境清潔、空氣干燥和溫差較小的環境。

1．機床的基礎處理和初就位

機床到貨后應及時開箱檢查，按照裝箱單清點技術資料、零部件、備件和工具等是否齊全無損，核對實物與裝箱單及訂貨合同是否相符，如發現有損壞或遺漏問題，應及時與供貨廠商聯系解決，尤其注意不要超過索賠期限。

仔細閱讀機床安裝說明書，按照說明書的機床基礎圖或《動力機器基礎設計規范》做好安裝基礎。在基礎養護期滿并完成清理工作后，將調整機床水平用的墊鐵、墊板逐一擺放到位，然后吊裝機床的基礎件（或整機）就位，同時將地腳螺栓放進預留孔內，并完成初步找平工作。

2．機床部件的組裝

機床部件的組裝是指將分解運輸的機床重新組合成整機的過程。組裝前注意做好部件表面的清潔工作，將所有聯接面、導軌、定位和運動面上的防銹涂料清洗干凈，然后準確可靠地將各部件聯接組裝成整機。

在組裝立柱、數控柜、電氣柜、刀具庫和機械手的過程中，機床各部件之間的聯接定位均要求使用原裝的定位銷、定位塊和其它定位元件，這樣各部件在重新聯接組裝后，能夠更好地還原機床拆卸前的組裝狀態，保持機床原有的制造和安裝精度。

在完成機床部件的組裝之后，按照說明書標注和電線、管道接頭的標記連接電纜、油管、氣管和水管。將電纜、油管和氣管可靠地插接和密封連接到位，要防止出現漏油、漏氣和漏水問題，特別要避免污染物進入液、氣壓管路，否則會帶來意想不到的麻煩。總之要力求使機床部件的組裝達到定位精度高、聯接牢靠、構件布置整齊等良好的安裝效果。

二、數控機床的調試

數控機床的調試，包括電源的檢查、數控系統的電參數的確認和設定、機床幾何精度調整等，檢查與調試工作關系到數控機床能否正常投入使用。

1．電源的檢查

（1）輸入電源電壓，頻率及相序的確認。

檢查電源輸入電壓是否與機床設定相匹配，頻率轉換開關是否置于相應的位置。檢查確認變壓器的容量是否滿足控制單元和伺服系統的電能消耗。檢查電源電壓波動范圍是否在數控系統允許的范圍內。日本的數控系統一般允許在電壓額定值的±10%范圍內波動。而歐美的一些數控系統要求較高一些在±5%以內。否則要外加交流穩壓器。

對于采用晶閘管控制元件的速度控制單元和主軸控制單元的供電電源，一定要檢查相序。在相序不正確情況下，接通電源，可能使速度控制單元的輸入熔斷絲燒斷，這是由于誤導通，造成的大電流引起的。

相序檢查方法有兩種：一種用相序表測量，當相序接法正確時（即與表上的端子標記的相序相同時），相序表按順時針方向旋轉。另一種方法可用示波器測量二相之間的波形，兩相看一下，確定各相序。

（2）確認直流電源單元電壓輸出端對地是否短路，各種數控系統內部都有直流穩壓電源單元，為系統提供＋5V，±15V，＋24V等直流電壓。因此，在系統通電前，應檢查這些電源的負載，是否對地有短路現象。可用萬能表來確認。

（3）檢查各印刷電路板上的電壓是否正常，接通電源之后，首先應該檢查數控拒內各風扇是否旋轉，確認電源是否接通。各種直流電壓是否在允許的范圍內波動，一般來說，對+5V電源的電壓要求較高，波動范圍在±5%范圍內，因為它是供給邏輯電路的。＋24V的電源是否在±10%允許的波動范圍之內，超出范圍要進行進行調整，否則會影響系統的穩定性。

2．參數的設定確認

（1）短接棒的設定，數控系統內的印刷電路板上有許多短路捧來短路的設定點，這項設定已由機床制造廠完成設定，用戶只需確認與記錄一下。但對于單個購入的數控裝置，用戶則必須根據需要，自行設定。因為數控裝置出廠時，是按標準方式設定的，不一定適合于具體用戶要求。設定確認的內容隨數控系統而定，一般有以下三方面。

確認控制部分印刷線路板上的設定。主要確認主板，ROM板，聯接單元，附加軸控制板以及旋轉變壓器或感應同步器控制板上的設定。這些設定與機床返回基準點的方法，速度反饋的檢測元件，檢測增調節及分度精度調節等有關。

確認速度控制單元印刷電路板上的設定。在直流速度控制單元和交流速度控制單元上都有許多的設定點，用于選擇檢測元件的種類，回路增益以及各種報警等。

確認主軸控制單元印刷電路板上的設定。無論是直流還是交流主軸控制單元上，均有一些用以選擇主軸電動機電流極限和主軸轉數的設定點。但數字式交流主軸控制單元上已用數字設定代替短路棒的設定上，故只能在通電時才能進行設定與確認。

（2）確認數控系統中各種參數的設定，設定系統參數（包括PC參數）的目的，就是當數控裝置與機床相連接時，能使機床具有最佳的工作性能。即使是同一種數控系統，其參數設定也隨機而異。隨機附帶的參數表是機床的重要技術資料，應妥善保管，不得遺失，否則將給機床的維修和恢復性能帶來困難。

顯示參數的方法，隨各類數控機床而異，大多數廠家產品可通過MDI/CRT單元上的參數鍵來顯示已存人系統存儲器的參數。顯示的參數內容應與機床安裝調試完成后的參數表一致。

如果所用的進給和主軸控制是數字式的，那么它的參數設定也是用數字設定參數，而不用短路捧。此時，須根據隨機所帶的說明書，一一予以確認。

3．機床通電試車

在通電試車前要對機床進行全面潤滑。給潤滑油箱、潤滑點灌注規定的油液或油脂，為液壓油箱加足規定標號的液壓油，需要壓縮空氣的要接通氣壓源。調整機床的水平，粗調機床的主要幾何精度。如果是大中型設備，要在初就位和已經完成組裝的基礎上，重新調整主要運動部件與機床主軸的相對位置。比如機械手、刀具庫與主機換刀位置的校正，APC托架與工作臺交換位置的找正等。

通電試車按照先局部分別供電試驗，然后再作全面供電試驗的順序進行。接通電源后首先查看有無故障報警。檢查散熱風扇是否旋轉。各潤滑油窗是否來油，液壓泵電動機轉動方向是否正確，液壓系統是否達到規定壓力指標，冷卻裝置是否正常等。在通電試車過程中要隨時準備按壓急停按鈕，以避免發生意外情況時造成設備損壞。

先用手動方式分別操縱各軸及部件連續運行。通過CRT或DPL顯示，判斷機床部件移動方向和移動距離是否正確。使機床移動部件達到行程限位極限，驗證超程限位裝置是否靈敏有效，數控系統在超程時是否發出報警。機床基準點是運行數控加工程序的基本參照，要注意檢查重復回基準點的位置是否完全一致。

在上述檢查過程中如果遇到問題，要查明異常情況的原因并加以排除。當設備運行達到正常要求時，用水泥灌注主機和各部件的地腳螺栓孔，待水泥養護期滿后再進行機床幾何精度的精調和試運行。

4．機床精度和功能的測試

    在已經固化的地基上用地腳螺栓和墊鐵精調機床主床身的水平。找正水平后，移動床身上的各運動部件（立柱，溜板和工作臺等），觀察各坐標全行程內機床水平的變化情況，并相應的調整機床幾何精度，使之在允許范圍之內。使用的檢測工具有精密水平儀，標準方尺，平尺，平行光管等。在調整時，主要以調整墊鐵為主，必要時，可稍微改變導軌上的鑲條和預緊滾輪等。一般說來，只要機床質量穩定，通過上述調整可將機床調整到出廠的精度。

    仔細檢查數控系統和PC裝置中參數設定值是否符合隨機資料中規定數據，然后試驗各主要操作動作，安全措施，常用指令執行情況等。例如，各種運行方式（手動，點動，MDI，自動方式等）。

    檢查輔助功能及附件的正常工作，例如機床的照明燈，冷卻防護罩和各種護板是否完整；向冷卻液箱中加滿冷卻液，試驗噴管是否能正常噴出冷卻液；在用冷卻防護罩的情況下冷卻液是否外漏；排屑器能否正常工作；機床主軸的恒溫油箱能否起作用等。

5．試運行

數控機床安裝完畢后，要求整機在帶一定負載條件下，經過一段較長的時間的自動運行，較全面檢查機床功能及工作可靠性。運行時間尚無統一規定，一般采用每天運行8h連續運行2-3天或24h連續運行1-2天。這個過程稱作考機。試運行中采用的程序叫做考機程序，可以直接采用機床廠調試時用的考機程序或自行編制一個程序。考機程序應包括：主要數控系統的功能使用，自動換刀，取用刀庫中2/3的刀具，主軸的最高，最低及常用的轉速，快速和常用的進給速度，工作臺面的自動交換，主機M指令的使用等。試運行時，機床刀庫上應插滿刀柄，取用刀柄重量應接近規定重量，交換工作臺面上也應加上負載。在試運行時間內，除操作失誤引起的故障以外，不允許機床有故障出現，否則表明機床安裝調試存在問題。

對于機電一體化設計的小型機床，它的整體剛性很好，對地基沒有什么要求，而且機床到安裝地之后，也不必再去組裝或進行任何的連接，一般說來，只要接通電源，調整好床身的水平后，就可以投人便用。