CNC机床安装与调试

一、数控设备调试验收的必要性

    数控机床是现代制造技术的基础装备，随着数控机床的广泛应用与普及，机床的验收工作越来越受到重视，但很多用户对数控机床的验收还存在着偏差。新机检验的主要目的是为了判别机床是否符台其技术指标，判别机床能否按照预定的目标精密地加工零件。在许多时候，新机验收都是通过加工一个有代表性的典型零件决定机床能否通过验收。当该机床是用于专门加工某一种零件时，这种验收方法是可以接受的。但是对于更具有通用性的数控机床，这种切削零件的检验方法显然得不能提供足够信息来精确地判断机床的整体精度指标。只有通过对机床的几何精度和位置精度进行检验，才能反映出机床本身的制造精度。在这两项精度检验合格的基础上，然后再进行零件加工检验，以此来考核机床的加工性能。对于安置在生产线上的新机，还需通过对工序能力和生产节拍的考核来评判机床的工作能力。但是，在实际检验工作中，往往有很多的用户在新机验收时都忽视了对机床精度的检验，他们以为新机在出厂时已做过检验，在使用现场安装只需调一下机床的水平，只要试加工零件经检验合格就认为机床通过验收。这些用户往往忽视了以下几方面的问题：

1、新机通过运输环节到达现场，由于运输过程中产生的振动和变形，其水平基准与出厂检验时的状态已完全两样，此时机床的几何精度与其在出厂检验时的精度产生偏差。

2、即使不计运输环节的影响，机床水平的调整也会对相关的几何精度项目产生影响。

3、由于位置精度的检测元件如编码器、光栅等是直接安装在机床的丝杠和床身上，几何精度的调整会对其产生一定的影响。

4、由检验所得到的位置精度偏差，还可直接通过数控机床的误差补偿软件及时进行调整，从而改善机床的位置精度。

5、气压、温度、湿度等外部条件发生改变，也会对位置精度产生影响。

6、由检验所得到的位置精度偏差，还可直接通过数控机床的误差补偿软件及时进行调整，从而改善机床的位置精度。

    检验新机床时仅采用考核试加工零件精度的方法来判别机床的整体质量，并以此作为验收的唯一标准是远远不够的，必须对机床的几何精度、位置精度及工作精度作全面的检验，只有这样才能保证机床的工作性能，否则就会影响设备的安装和使用，造成较大的经济损失。

在数控机床到达用户方，完成初次的调试验收工作后，也并不意味着调试工作的彻底结束。在实际的生产企业中，常常采用这样的设备管理方法：安装调试完成后，设备投入生产加工中，只有等到设备加工精度达不到最初的要求时，才停工进行相应的调试。这样很多企业无法接受这样的停工的损失，所以在日常的工作中也可以按照“六自由度测量的快速机床误差评估”方法解决这个问题，大量减少测试时间，这样小车间也可以提前控制加工过程，最终通向零故障以及更少对事后检查的依赖。

    六自由度测量的快速机床误差评估方法是测量系统一次安装调试后，可同时测量六个数控机床精度项目的误差值，与传统的单一精度项目测量方法相比，可大大缩短仪器的装调、检测时间。

二、数控设备调试验收的流程

    就验收过程而言，数控机床验收可以分为两个环节：

1、在制造厂商工厂的预验收

    预验收的目的是为了检查、验证机床能否满足用户的加工质量及生产率，检查供应商提供的资料、备件。其主要工作包括：

（1）检验机床主要零部件是否按合同要求制造。

（2）各机床参数是否达到合同要求。

（3）检验机床几何精度及位置精度是否合格。

（4）机床各动作是否正确。

（5）对合同未要求部分检验，如发现不满意处可向生产厂家提出，以便及时改进。

（6）对试件进行加工，检查是否达到精度要求。

（7）做好预验收记录，包括精度检验及要求改进之处，并由生产厂家签字。

    如果预验收通过，则意味着用户同意该机床向用户厂家发运，当货物到达用户处后，用户将支付该设备的大部分金额。所以，预验收是非常重要的步骤，不可忽视。

2、在设备采购方的最终验收

    最终验收工作主要根据机床出厂合格证上规定的验收标准及用户实际能提供的检测手段，测定机床合格证上各项指标。检测结果作为该机床的原始资料存入技术档案中，作为今后维修时的技术指标依据。

    不管是预验收还是最终验收，根据GB 9061-1988《金属切削机床 通用技术条件》标准中的规定，调试验收应该包括的内容如下：

（1）外观质量

（2）附件和工具的检验

（3）参数的检验

（4）机床的空运转试验

（5）机床的负荷实验

（6）机床的精度检验

（7）机床的工作实验

（8）机床的寿命实验

（9）其他。

三、数控设备调试验收的常见标准

    数控机床调试和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，及通用类标准和产品类标准。

1、通用类标准

    这类标准规定了数控机床调试验收的检验方法、测量工具的使用、相关公差的定义、机床设计、制造、验收的基本要求等。如我国的标准GB/T 17421.1-1998《机床检验通则 第1部分 在无负荷或精加工条件下机床的几何精度》、GB/T 17421.2-2000《机床检验通则 第2部分 数控轴线的定位精度和重复定位精度的确定》、GB/T 17421.4-2003《机床检验通则 第4部分 数控机床的圆检验》。这些标准等同于ISO 230标准。

2、产品类标准

    这类标准规定具体型式的机床的几何精度和工作精度的检验方法，以及机床制造和调试验收的具体要求。如我国的JB/T 8801-1998 《加工中心技术条件》、JB/T 8771.1-1998 《加工中心检验条件 第1部分 卧式和带附加主轴头机床几何精度检验(水平Z轴)》、GB/T 18400.6-2001 《加工中心 检验条件 第6部分 进给率、速度和插补精度检验》 等等。具体型式的机床应当参照合同约定和相关的中外标准进行具体的调试验收。

当然在实际的验收过程中，也有许多的设备采购方按照德国VDI／DGQ3441标准或日本的JIS B6201、JIS B6336、JIS B6338标准或国际标准ISO 230。不管采用什么样的标准需要非常注意的是不同的标准对“精度”的定义差异很大，验收时一定要弄清各个标准精度指标的定义及计算方法。