淺談數控機床安裝及檢驗

周　強

近年來，社會對技能型人才的高需求促使職業院校加快了實訓基地的建設。但不少基地在建設過程中不重視設備的安裝和調試環節，致使部分機床特別是數控機床無法達到預期要求，影響了設備的使用效率。數控機床的安裝、調試一般要按以下步驟來完成。

一、合理規劃

科學、最優化的場地規劃，能提升現場管理水平，使現場管理朝著高效有序、整潔美觀的方向發展。實訓車間還應考慮給學生提供真實、現代的模擬生產環境，實現學校與企業的無縫銜接。

場地規劃主要考慮方便實習教學管理，是否預埋地腳螺栓和電源線布線、生產要求及安全等。數控機床對電源的要求比較高，電網的大幅波動會引起較多的故障，電網質量不高時要安裝穩壓器。為保證使用安全與抗干擾，數控機床必需接地線，地線一般采用一點接地方式，截面積一般5.5mm2～14mm2。

二、基礎放線

依據設備布置圖和有關建筑物的軸線或邊沿線，劃定安裝基準線。有相互排列關系的設備，應放出共同的安裝基準線，設置具體基礎位置線及基礎標高線。基礎放線時要考慮平面的水平程度、凹穴尺寸，預埋地腳螺栓的標高、深度和中心距等。

三、安裝設備

按設備裝箱清單和設備技術文件對安裝的機械設備逐一清點、登記和檢查，對其中的重要零部件還要按質量標準進行檢查驗收，雙方簽字鑒證、移交后可開箱安裝設備。設備的安裝方式主要有剛性連接與彈性連接兩種：

1．剛性連接

剛性連接是在機床底座和預埋地腳螺栓的混凝土基礎間放置可調整機床水平的剛性墊鐵，同時將地腳螺栓放入基礎中的預留孔和機床底座的螺栓孔內，先初步調平機床。在二次灌漿前將被灌漿表面清掃干凈，嚴禁有油垢和污物，再將混凝土砂漿灌入預留孔內；待基礎二次灌漿混凝土達到設計強度的75％時，調整墊鐵找平機床，達到規定的安裝水平后，擰緊地腳螺栓上的螺母。但在找平過程中，機床、墊鐵和基礎三者之間難免會接觸不良，只有在機床運行一段時間后再調整水平，機床精度才能保持。

采用剛性連接的機床一般安裝在單獨的基礎上，基礎的厚度與機床的重量、剛性等因素有關。常見機床要求基礎的最小厚度和地腳螺栓預留孔的深度參考值如下表：

2．彈性連接

彈性連接是在機床底座和地坪間放置可調整機床水平的防振墊鐵，機床與墊鐵間用螺栓緊固，并將機床精確地調整到規定的水平位置。由于地坪與墊鐵間不需緊固，可省去施工基礎及二次灌漿等環節，機床安裝方便、時間短。一般中小型機床剛性好，移動部件質量小或機床需要上樓，多采用彈性連接來安裝。在選用墊鐵彈性件時，彈性件的剛度應根據機床工作時的振動情況來決定，為避免工作振動，彈性件剛度可選大些。

機床底座上的地腳螺栓都是成組布置的，擰緊時必須按照正確的順序，才能使各個地腳螺栓受力一致、緊固均勻，也不會破壞已經初平的設備位置。擰緊地腳螺栓的順序原則是從中間向兩邊對角交叉，嚴禁擰緊一邊后再擰另一邊或順序依次擰緊的錯誤方法。中小型機床采用彈性連接時，一般要求地坪厚度大于120mm。

四、性能檢驗

1．準備功能

檢驗各種插補指令、編程方式，坐標系選擇，刀具補償、固定循環指令的準確性。

2．輔助功能

檢查主軸啟動和停止、正反轉、切削液、換刀等。

3．操作功能

檢查回參考點、Jog和MDI功能、進給倍率調節、急停等。

4．通信功能

檢驗數據發送、接收正確性，在線加工可靠性。

5．顯示性能

檢驗菜單、坐標、程序顯示和模擬仿真的正確性。

6．其他功能檢驗

機床性能檢驗對象還包括潤滑裝置、安全防護裝置、機床噪聲等。

五、精度檢驗

精度檢測是機械設備安裝工程的關鍵環節，也是安裝質量的重要指標，包括對機床幾何精度、工作精度、位置精度及重復定位精度等重要指標。

1．幾何精度檢驗

數控機床的幾何精度是綜合反映主要零部件組裝后的形狀誤差。主要包括主軸孔的徑向跳動和軸向竄動、工作臺的平面度、各坐標移動方向的平行度、垂直度等。常用的檢測量具有大理石或金屬平尺、角規、高精度主軸芯棒、百分表、水平儀、準直儀等。

2．位置精度檢驗

數控機床的位置精度反映所測量機床各運動部件在數控裝置控制下所能達到的精度，數控機床位置精度有定位精度、重復定位精度和微量位移精度等。主要包括直線運動定位及重復定位精度、直線運動反向誤差、回轉軸運動精度等，常用檢測量具有金屬線紋尺或步距規等。

3．加工精度檢驗

機床的加工精度又稱動態精度，可分為單項切削精度檢驗和綜合試件檢驗。

(1)單項切削精度檢驗包括直線切削精度、平面切削精度、圓弧的圓度、圓柱度、螺紋檢測等。

(2)綜合試件檢驗。根據單項切削精度檢驗的內容，設計一個包括大部分單項切削內容的工件試切加工，以此確定機床的切削精度。對數控車床常車削包含圓柱面、圓弧面、錐面、槽、螺紋等多種形狀的綜合試件作為檢驗試件。對數控銑床和加工中心測試工件要素包括鏜孔尺寸精度，及表面粗糙度、鏜孔的形狀及孔距精度、端銑刀銑平面的精度、立銑刀銑側面的直線精度及圓度精度、旋轉軸轉90度側面銑刀銑削的角度精度、兩軸聯動精度等。

對高精度機床的檢測，雷尼紹ML10激光干涉儀和QC10球桿儀被廣泛應用。它可以進行數控機床的幾何精度和機床動態性能檢測，精度高、測量速度快，而且具備自動線性誤差補償功能，可方便地恢復數控機床的精度。

在實際檢驗工作中，很多用戶只在現場安裝時調一下機床的水平，再試加工一個零件。經驗表明，數控機床的正確安裝和調試是保證機床正常運行，充分發揮其效能的首要條件。