1.2 数控机床的调试

1.2.1 数控系统的调整

数控系统是机床的核心，控制机床的全部动作，所以在通电试车调试前必须详细检查，确保连接无误。

1）数控系统的开箱检查。无论是单个购入的数控系统还是与机床配套整机购入的数控系统，到货开箱后都应进行仔细检查。检查包括系统本体和与之配套的进给速度控制单元和伺服电动机、主轴控制单元和主轴电动机。

2）外部电缆的连接。外部电缆连接是指数控装置与外部MDI/CRT单元、强电柜、机床操作面板、进给伺服电动机动力线与反馈线、主轴电动机动力线与反馈信号线的连接及与手摇脉冲发生器等的连接。应使这些符合随机提供的连接手册的规定，最后还应进行地线连接。

3）数控系统电源线的连接。应在切断数控柜电源开关的情况下连接数控柜电源变压器的输入电缆。

4）设定的确认。数控系统内的印制线路板上有许多用跨接线短路的设定点，需要对其适当设定以适应各种型号机床的不同要求。

5）输入电源电压、频率及相序的确认。各种数控系统内部都有直流稳压电源，为系统提供所需的+5V，±5V，+24V等直流电压。因此，在系统通电前，应检查这些电源的负载是否有对地短路现象。可用万用表来确认。

6）确认直流电源单元的电压输出端是否对地短路。

7）接通数控柜电源，检查各输出电压。在接通电源之前，为了确保安全，可先将电动机动力线断开。接通电源之后，首先检查数控柜中各个风扇是否旋转，就可确认电源是否已接通。

8）确认数控系统各中参数的设定。

9）确认数控系统与机床侧的接口。

完成上述步骤，可以认为数控系统已经调整完毕，具备了与机床联机通电试车的条件。此时，可切断数控系统的电源，连接电动机的动力线，恢复报警设定。

1.2.2 通电试车

按机床说明书要求给机床润滑、润滑点灌注规定的油液和油脂，清洗液压油箱及过滤器，灌入规定标号的液压油。液压油事先要经过过滤。接通外界输入的气源。

机床通电操作可以是一次各部分全面供电，或各部件分别供电，然后再作总供电试验。分别供电比较安全，但时间较长。通电后首先观察有无报警故障，然后用手动方式陆续启动各部件。检查安全装置是否动作，能否正常工作，能否达到额定的工作指标。根据机床说明书资料粗略检查机床主要部件，功能是否正常、齐全，使机床各环节都能操作运动起来。

然后，调整机床的床身水平，粗调机床的主要几何精度，再调整重新组装的主要运动部件与主机的相对位置，用快干水泥灌注主机和各附件的地脚螺栓，把各个预留孔灌平，等水泥完全干固。

在数控系统与机床联机通电试车时，虽然数控系统已经确认，工作正常无任何报警，也应在接通电源的同时，做好按压急停按钮的准备，以备随时切断电源。

在检查机床各轴的运转情况时，应用手动连续进给移动各轴，通过CRT或DPL（数字显示器）的显示值检查机床部件移动方向是否正确。然后检查各轴移动距离是否与移动指令相符。如不符，应检查有关指令、反馈参数，以及位置控制环增益等参数设定是否正确。

随后，再用手动进给以低速移动各轴，并使它们碰到超程开关，用以检查超程限位是否有效，数控系统是否在超程时发出报警。

最后，还应进行一次返回基准点动作。机床的基准点是以后机床进行加工的程序基准位置，因此，必须检查有无基准点功能及每次返回基准点的位置是否完全一致。

1.2.3 机床精度和功能调试

机床的调试主要是在机床精度的调试和功能调试方面，包括几何精度的调试、位置精度的调试和数控功能的调试等。

（1）数控机床的几何精度检测

数控机床的几何精度检测应严格按各类机床的检测条件进行，常用的检测工具有精密水平仪、直角尺、精密方箱、平尺、平行光管、千分表等。需要注意的是，检验必须在机床地基及地脚螺栓的固定混凝土完全固化后才能进行。在已经固化的地基上用地脚螺栓和垫铁精调机床主床身的水平，找正水平后移动床身上的各运动部件（主柱、溜板和工作台等），观察各坐标全行程内机床的水平变化情况，并相应调整机床几何精度使之在允许误差范围之内。在调整时，主要以调整垫铁为主，必要时可稍微改变导轨上的镶条和预紧滚轮等。

（2）数控机床功能调试

让机床自动运动到刀具交换位置（可用G91 G30 Z0等程序），用手动方式调整装刀机械手和卸刀机械手相对主轴的位置。在调整中采用一个校对芯棒进行检测，有误差时可调整机械手的行程，移动机械手支座和刀库位置等，必要时还可以修改换刀位置点的设定（改变数控系统内的参数设定）。调整完毕后紧固各调整螺钉及刀库地脚螺栓，然后装上几把接近规定允许重量的刀柄，进行多次从刀库到主轴的往复自动交换，要求动作准确无误，不撞击，不掉刀。

带自动交换工作台（APC）的机床要把工作台运动到交换位置，调整托盘站与交换台面的相对位置，达到工作台自动换刀时动作平稳、可靠、正确。然后在工作台面上装上70%～80%的允许负载，进行多次自动交换动作，达到正确无误后再紧固各有关螺钉。

仔细检查数控系统和PLC装置中参数设定值是否符合随机资料中规定数据，然后试验各主要操作功能、安全措施、常用指令执行情况等。例如，各种运行方式（手动、点动、MDI、自动方式等），主轴挂挡指令，各级转速指令等是否正确无误。

在机床调整过程中，一般要修改和机械有关的NC参数，例如各轴的原点位置和机床部件相关位置有关参数，如刀库刀盒坐标位置等。修改后的参数应在验收后记录或存储在介质上。

检查辅助功能及附件的正常工作，例如机床的照明灯，冷却防护罩盒各种护板是否完整；往切削液箱中加满切削液，试验喷管是否能正常喷出切削液；在用冷却防护罩条件下切削液是否外漏；排屑器能否正确工作；机床主轴箱的恒温油箱能否起作用等。

1.2.4 机床的试运行

数控机床安装调试完毕后，要求整机在带一定负载条件下经过一段较长时间的自动运行较全面地检查机床功能及工作可靠性。运行时间尚无统一的规定，一般采用每天运行8h，连续运行2～3d；或24h连续运行1～2d。这个过程称作安装后的试运行。

考核程序中应包括：主要数控系统的功能使用，自动更换取用刀库中三分之二的刀具，主轴的最高、最低及常用的转速，快速和常用的进给速度，工作台面的自动交换，主要M指令的使用等。试运行时机床刀库上应插满刀柄，取用刀柄重量应接近规定重量，交换工作台面上也应加上负载。在试运行时间内，除操作失误引起的故障以外，不允许机床有故障出现，否则表明机床的安装调试存在问题。