數(shù)控機床出廠前應(yīng)進(jìn)行各項必要的檢驗,檢驗合格后才能出廠。對于中、大型數(shù)控機床,由于機床的體積較大不方便運輸,必須解體后分別運達(dá)用戶,然后再重新組裝和調(diào)試才可以使用。而對于小型機床,在運輸?shù)倪^程中則無需對機床進(jìn)行解體,故機床的安裝、調(diào)試和驗收工作相對來講較簡單。機床運達(dá)用戶后,進(jìn)行簡單的連線、機床調(diào)整和試切后即可試投入使用,所需的工具也比較簡單。
1 數(shù)控木工機床的安裝
1.1安裝基本要求
①要選擇合適的位置擺放機床。
②數(shù)控木工機床的安裝工作要在生產(chǎn)工藝上達(dá)到機械化、自動化和連續(xù)化的要求,應(yīng)采用精密儀器和工具及先進(jìn)的操作方法,按照有關(guān)技術(shù)文件規(guī)定嚴(yán)格進(jìn)行,從而使安裝工程能夠完全達(dá)到設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。
1.2 安裝的基本內(nèi)容
1.2.1 基礎(chǔ)設(shè)計與施工
根據(jù)機床的外形尺寸、質(zhì)量和技術(shù)要求對機床的基礎(chǔ)進(jìn)行合理的設(shè)計與施工。機床置于基礎(chǔ)上后應(yīng)在自由狀態(tài)下找平,然后將地腳螺栓均勻地鎖緊。對于高精度的數(shù)控木工機床,其水平精度不得超過0.04/1000。
測量安裝精度應(yīng)在恒溫下進(jìn)行,測量工具應(yīng)經(jīng)過定溫一段時間后再使用。機床安裝時應(yīng)避免采用使機床產(chǎn)生強迫變形的安裝方法,而且不要隨便拆下某些部件,因為拆卸部件可能導(dǎo)致機床內(nèi)應(yīng)力重新分配,從而影響機床精度。
1.2.2 電源連接
機床的電源連接是十分重要的環(huán)節(jié),如果做得不好將會產(chǎn)生嚴(yán)重的后果,連接時必須注意輸入電壓和頻率的確認(rèn)。目前我國的供電電壓為三相交流380V、單相220V。國產(chǎn)機床一般采用三相380V、50Hz供電,而進(jìn)口機床可能與國產(chǎn)機床供電方式不一樣,但機床都配有電源變壓器,用戶可根據(jù)要求進(jìn)行相應(yīng)選擇。同時還應(yīng)檢查電源是否波動,如有波動應(yīng)加裝穩(wěn)壓器。另外,安裝機床時還要確認(rèn)電源的相序,相序接錯有可能使控制單元的保險絲熔斷。相序可用相序表檢查,如發(fā)現(xiàn)錯誤只要將UVW三相中任意兩根電源線對調(diào)即可。
2 數(shù)控木工機床的調(diào)試與性能檢驗的必要性
數(shù)控木工機床是現(xiàn)代木材機械加工的基礎(chǔ)設(shè)備,隨著木工機床的廣泛應(yīng)用與普及,機床的驗收工作越來越受到重視,但很多用戶對數(shù)控木工機床的驗收存在偏見。新機床檢驗的主要目的是為了判別機床是否符合技術(shù)指標(biāo)、能否按照預(yù)定目標(biāo)精確地加工零件。一般情況下,新機床驗收都是通過加工一個有代表性的零件決定其是否可以通過驗收。當(dāng)該機床用于專門加工某一種零件時,這種驗收方法是可以接受的。但對于通用性的數(shù)控木工機床來說,這種切削零件的檢驗方法不能精確地判斷機床的整機制造精度,只有通過對機床的幾何精度和位置精度進(jìn)行檢驗,才能反映機床本身的制造精度。在這兩項精度合格的基礎(chǔ)上再進(jìn)行具體零件的加工檢驗,才能反映機床本身的加工性能。對于安裝在生產(chǎn)線上的新機床,還需通過對工序能力、生產(chǎn)節(jié)拍的考核來判斷機床的工作能力和機床精度。但在實際檢驗工作中,很多用戶在新機床驗收時都忽視了對機床精度的檢驗,誤認(rèn)為只要試加工零件檢驗合格后機床就可以通過驗收,這些用戶往往忽視了以下幾個問題:
①新機床通過運輸環(huán)節(jié)到達(dá)現(xiàn)場,由于運輸過程產(chǎn)生的振動和變形,其水平基準(zhǔn)與出廠檢驗時的狀態(tài)很可能不同,此時的精度與出廠檢驗時的精度可能會出現(xiàn)偏差。
②由于位置精度的檢測元件(如編碼器、光柵等)是直接安裝在機床的絲杠和床身上的,在使用時也必須進(jìn)行調(diào)整。
③由檢驗所得到的位置精度偏差可以通過數(shù)控木工機床的誤差補償軟件進(jìn)行補償,從而改善機床的位置精度。
④外部環(huán)境(如氣壓、溫度、濕度等)發(fā)生改變也會對位置精度產(chǎn)生影響。只有全面地對新機床進(jìn)行檢驗才能保證機床的工作性能,否則會影響設(shè)備的安裝和使用精度,造成較大的經(jīng)濟損失。
3 機床調(diào)試與性能檢驗
機床調(diào)試可按以下幾個步驟進(jìn)行。
3.1幾何精度調(diào)試
將新機床安放到調(diào)整好的基礎(chǔ)上后對機床做進(jìn)一步的微調(diào),主要是精調(diào)床身的水平度,找正水平度后,移動機床各部件,觀察各部件在全行程內(nèi)機床水平度的變化,并相應(yīng)調(diào)整機床,保證機床的幾何精度在允許的范圍內(nèi)。
3.2 基本性能檢驗
3.2.1 系統(tǒng)參數(shù)調(diào)整
主要根據(jù)機床的性能和特點進(jìn)行以下幾)湎的調(diào)整。
①各進(jìn)給軸快速移動速度參數(shù)的調(diào)整。
②各進(jìn)給軸加減整常數(shù)的調(diào)整。
③主軸控制參數(shù)的調(diào)整。
④換刀參數(shù)的調(diào)整。
⑤其他輔助參數(shù)的調(diào)整(如氣壓系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)等)。
3.2.2 主軸功能檢測
①手動操作。選擇低、中、高三檔轉(zhuǎn)速,主軸連續(xù)進(jìn)行五次正反轉(zhuǎn)的啟動、停止,檢驗其動作的靈活性和可靠性,同時檢查負(fù)載表上的功率顯示是否符合要求。
②手動數(shù)據(jù)輸入方式(MDI)。使主軸由低速開始旋轉(zhuǎn),逐步提高到允許的最高轉(zhuǎn)速,檢查其轉(zhuǎn)速是否正常。一般允差不得超過機床所示轉(zhuǎn)速的±10%。在檢查主軸轉(zhuǎn)速的同時還要觀察噪聲、振動和溫升是否正常,機床的總噪聲不得超過±80dB(A)。
3.2.3各進(jìn)給軸檢查
①手動操作。檢查各進(jìn)給軸的低、中、高進(jìn)給和快速移動是否正常,移動比例是否正確,在移動時是否平穩(wěn)、通順,有無雜音存在。
②手動輸入方式(MDI)。通過GOO和G01F指令功能,檢測快速移動速度和各進(jìn)給速度。
3.2.4 換刀裝置檢查
檢查換刀裝置在手動和自動換刀的過程中是否靈活、牢固。
①手動操作。檢查手動換刀裝置在手動換刀過程中是否靈活、牢固。
②自動操作。檢查換刀裝置在自動換刀過程中是否靈活、牢固。
3.2.5 限位:機械零點檢查
①檢查機床軟硬限位的可靠性。軟限位一般由系統(tǒng)參數(shù)來確定,硬限位則是通過行程開關(guān)來確定(一般在各進(jìn)給軸的極限位置),因此行程開關(guān)的可靠性決定了硬限位的可靠性。
②檢查各進(jìn)給軸回原點的準(zhǔn)確性和可靠性。
3.2.6其他輔助裝置檢查
檢查液壓系統(tǒng)、氣壓系統(tǒng)、照明電路等工作是否正常6
3.3穩(wěn)定性檢驗
數(shù)控木工機床的穩(wěn)定性也是體現(xiàn)數(shù)控木工機床性能的重要指標(biāo)。若一臺數(shù)控木工機床不能保持長時間穩(wěn)定工作,加工精度在加工過程中不斷變化,在加工過程中就要不斷測量工件并修改加工尺寸,造成加工效率下降,體現(xiàn)不出數(shù)控機床的優(yōu)點。為了全面檢查機床功能及工作的可靠性,數(shù)控木工機床在安裝調(diào)試后,應(yīng)在一定負(fù)荷和空載下進(jìn)行一段較長時間的自動運行檢驗。自動運行時間按國家標(biāo)準(zhǔn)GB9061-88中的規(guī)定,數(shù)控機床為連續(xù)運轉(zhuǎn)16h(含16h)。自動運行期間不應(yīng)發(fā)生故障(人為操作失誤引起的除外)。著出現(xiàn)故障,故障排除時間不得超過lh,否則應(yīng)重新開始運行檢驗。
3.4 精度檢驗
3.4.1 幾何精度檢驗
機床的幾何精度綜合反映了該設(shè)備關(guān)鍵機械零部件在組裝后的幾何形狀誤差。數(shù)控木工機床的基本性能檢驗與普通機床的檢驗方法差不多,使用的檢驗工具與檢驗方法也相似,每一項要獨立檢驗,但要求更高。所使用的檢驗工具精度必須比所檢驗的精度高一級。其檢驗的項目主要有:
①X、Y、Z軸的互相垂直度;
②主軸回轉(zhuǎn)軸線對工作臺面的平行度;
③主軸在Z軸方向移動的直線度;
④主軸軸向及徑向跳動。
3.4.2 定位精度檢驗
數(shù)控木工機床的定位精度是測量機床各坐標(biāo)軸在數(shù)控系統(tǒng)控制下所能達(dá)到的位置精度,可根據(jù)實測的定位精度數(shù)值來判斷機床是否合格。其內(nèi)容主要有以下幾方面:
①各進(jìn)給軸的直線運動精度;
②直線運動重復(fù)定位精度;
③直線運動軸機械回零點的返回精度;
④刀架回轉(zhuǎn)精度。
3.4.3 工作精度檢驗
機床工作精度檢驗又稱為動態(tài)精度檢驗,其實質(zhì)是對機床在切削時的幾何精度和定位精度進(jìn)行綜
合檢驗。其內(nèi)容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。其包括直線切削精度、平面切削精度、圓弧的圓度、圓柱度、尾座套筒軸線對溜板移動的平行度和螺紋檢測等。
②綜合試件檢驗。根據(jù)單項切削精度檢驗內(nèi)容,設(shè)計一個包括大部分單項切削內(nèi)容的工件進(jìn)行試切加工來確定機床的工作精度。
4 數(shù)控木工機床調(diào)試驗收的參考標(biāo)準(zhǔn)
由于數(shù)控木工機床在我國生產(chǎn)的歷史不長。所以標(biāo)準(zhǔn)化環(huán)節(jié)較薄弱,在數(shù)控木工機床驗收標(biāo)準(zhǔn)尚不健全的情況下,可參考金屬切削機床標(biāo)準(zhǔn)對數(shù)控木工機床進(jìn)行調(diào)試驗收。
4.1 通用類標(biāo)準(zhǔn)
這類標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了數(shù)控機床調(diào)試驗收的檢驗方法、機床設(shè)計、制造、驗收的基本要求等。其主要標(biāo)準(zhǔn)有:
①GB/T1742.1-1998《機床檢驗通則第1部分無負(fù)荷或精加工條件下機床的幾何精度》;
②GB/T1742.1-2000《機床檢驗通則第2部分?jǐn)?shù)控軸線的定位精度和重復(fù)定位精度的確定》;
③GB/T1742.1-2003《機床檢驗通則第4部分?jǐn)?shù)控機床的圓檢驗》。
4.2 產(chǎn)品類標(biāo)準(zhǔn)
這類標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了具體型式機床的幾何精度和工作精度的檢驗方法,以及機床制造和調(diào)試驗收的具體要求。其主要標(biāo)準(zhǔn)為L/TYY1800—2008《木工數(shù)控加工中心》。
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