試論數控機床的安裝調試及維護

摘 要：數控機床是智能控制的重要應用，不僅加速了現代化生產效率，而且優化了生產工藝。文章從數控設備安裝的環境要求入手，分析數控設備驗收配件注意事項，探討數控機床組裝和調試過程，總結數控機床維護要點，并進行實例說明，為數控機床的安裝和調試提供理論支持。

關鍵詞：數控機床；安裝調試；系統維護

數控機床已成為工業現代化的標志，機器代替手工是大勢所趨，數控技術給生產生活帶來了前所未有的便利。全自動化機床已取代半自動化和手工作業，沖擊傳統生產的同時也促進了傳統生產的變革。由于數控機床處于自動理論與實際應用的鏈接點，影響因素比較多，各控制部件結構較復雜，安裝調試和維護的難度比較大。因此，文章提出對數控機床安裝調試和維護的研究有重要的現實意義。

1 數控機床的安裝

數控機床是集控制和工藝為一體的生產設備，對安裝環境有著特殊的要求，如控制設備有中央控制模塊，安裝過程中要保證環境干燥，防水性好。在流水線作業機床安裝中，要注意選擇面積較大的廠房。機床運行會有噪音，還要做好噪音布防的準備。具體要求表現在：環境要求、配件驗收、產品組裝和物理檢查等。

1.1 環境要求

機床設備投入使用前，購置單位要向施工單位要取機床的基礎圖紙，設計好廠房方位，穩固地基，并留好銜接件地腳帽的位置。廠房遠離居民區，遠離震源，遠離灰塵環境，隔離陽光和空氣干燥之地，如果響動特別大，要鋪設防振隔板或防振溝。在電壓設置上做好準備，一般電壓波動控制在0.1到0.15的范圍，如果供電壓不在此區間，需配制變壓器或穩壓器。

1.2 機床的配件驗收

配件驗收要嚴格檢查廠家發到的配件質量，通過對比技術說明書和配件詳單核對控件的質量和數額。在安裝前做好各部件的保養工作，如涂抹潤滑油，依據機床設計圖紙，如電氣連接圖、液壓氣動管線圖和各特殊連接標識等，將配件位置確定后再將零件連接好，并完成物理檢查，如密封性、電器件是否破損、電路板接觸緊密度等，硬件安裝完畢后，便可進行軟件調試。

2 數控機床的鏈接與調試

2.1 外部設備連接

外部線路連接是指對中央控制器外圍設備的鏈接，如控制裝置和CRT、MDI操作面板的連接，外圍電機的連接，各種信號線的連接等。注意連接要依據操作說明進行，重點留意地線的連接，由于一般的地線都是采用輻射接出的方式，也就是將控制中心和數控電柜中的地線捏到一起接到公共接地點處。要特別注意連接數控裝置和強電控制柜的電纜線不能過細，橫截面積達到5.5mm2、接地線的阻值在4～7歐姆之間。數控機床的控制電源變壓裝置和伺服穩壓裝置接頭較多，因此，需要安裝人員細致分清每個接頭位置，正確連接各線路。

2.2 明確控制電源的電壓范圍和頻率值

我國供電電壓分為三相交流和單相交流，頻率約50Hz，國外數控機床供電情況要依說明書而定，頻率設定在50Hz，電壓變化區間為0.85到1.1范圍，如果電壓不在此范圍，要使用交流變壓器，以降低機床控制故障率。

2.3 調試過程

2.3.1 短路棒的設置。數控機床的裸機需要進行三個部分操作：（1）控制中心的電路板參數設定，如ROM范圍、單元連接和外控制板等，這些設定與機床的運行方式、運行速度和信息反饋都有密切關系。（2）速度調試，對控制單元的供電方式進行設置，因為速度控制模塊有許多設定點，各點都有對應的檢測元件類型和回路增益功能。（3）中央控制單元部件參數設定，由于主軸控制元件上有電流極性和轉速設置點，主軸控制單元的控制方式又是數字式的，因此，需要通電調試。

2.3.2 控制程序參數設置。主要是指對計算機控制軟件或PLC控制單元進行參數設定，以提高控制系統的運行效率，同時要注意對數字式控制單元進項數值設定。

2.4 核對數控系統和機床的連接

數控機床一般都會有運行過程自診斷功能，可以通過CRT觀測到數控系統和機床的連接狀態，以確保數控裝置和機床的正確操作。

3 數控裝置的調試

數控設備的調試過程主要有數控機床功能調試、機床部件精準度調試和機床整體結構調整等。

3.1 數控機床功能調試

數控機床功能調試是指對已安裝完成的機床控制系統中的控制參數和PLC參數設置進行檢查，對各操作功能和操作命令進行一一驗收，并對輔助功能進行核查，以實現對數控機床功能的全面檢查。

3.2 數控機床的精準度調試

機床的基地水平程度是影響數控精度的關鍵，因此，要驗收安裝后機床體和地面的切合度。一般可以使用墊片和地腳鐵螺絲來矯正機體和地面的不平狀況，尤其是對大型設備拆裝時，既要保證機體水平，又要滿足組裝設備精準度，以確保整個機體的幾何精度。

4 數控機床的維護保養

數控機床不僅包括數字控制單元、還包括數控外部鏈接設備，因此維護工作不容忽視。對數控操作人員做到崗前督導，以降低機床的故障率；做好防水防塵保護，以防止用電設備因潮濕而銹化。機床的運行磨損需要實時監測和保養，以提高數控機床的使用壽命，做好用電設備的散熱工作。

5 數控機床的維修實例

文章對PNE710數控機床設備的Z軸進給控制失靈故障進行分析，發現故障起因是點動或程序控制進給操作，導軌持續運行，無法實現停頓，只有急停健強制停機才可以使之停機。故障處在Z軸環繞點，導軌無法停止是因為位置返回信號識別不暢，因此，要檢查反饋線和接頭處是否有問題。使用交換法：通過將X軸向脈沖編碼信號輸入到Z軸位控反饋端口，并配置好相應參數，供電后設備運行正常。通過故障處理過程可以發現，遇到Z軸編碼故障時，要先檢查編碼器中的二極管是否損壞，由損壞程度可以判定是否有反饋信號中斷故障。

6 結束語

數控機床的技術革新刻不容緩，這給數控機床的安裝調試和維護提出了更高的要求，因此，要嚴格把握安裝、程序調試和維護保養各環節的要點。本文通過實例對數控維護過程進行細致研究，分析出數控機床維護的過程脈絡，以指導數控機床研究人員更好的應對各種數控機床故障診斷難題，為數控機床的穩定運營保駕護航。

參考文獻

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[2]孫慧平.數控機床調試安裝技術[M].北京：電子工業出版社，2008.