数控机床的检测、验收与设备管理

　　一、数控机床的检测与验收

　　数控机床的检测验收是一项复杂的工作。它包括对机床的机、电、液和整机综合性能及单项性能的检测，另外还需对机床进行刚度和热变形等一系列试验，检测手段和技术要求高，需要使用各种高精度仪器。对数控机床的用户，检测验收工作主要是根据订货合同和机床厂检验合格证上所规定的验收条件及实际可能提供的检测手段，全部或部分地检测机床合格证上的各项技术指标，并将数据记入设备技术档案中，以作为日后维修时的依据。现将机床检测验收中的一些主要工作加以介绍。

　　1．开箱检查开箱检查的主要内容有以下方面：

　　（1）检查随机资料：装箱单、合格证、操作维修手册、图纸资料、机床参数清单及软盘等；

　　（2）检查主机、控制柜、操作台等有无明显碰撞损伤、变形、受潮、锈蚀、油漆脱落等现象，并逐项如实填写“设备开箱验收登记卡”和入档；

　　（3）对照购置合同及装箱单清点附件、备件、工具的数量、规格及完好状况。如发现上述有短缺、规格不符或严重质量问题，应及时向有关部门汇报，并及时进行查询、取证或索赔等紧急处理。

　　2．机床几何精度检查数控机床的几何精度综合反映了该机床各关键部件精度及其装配质量与精度，是数控机床验收的主要依据之一。数控机床的几何精度检查与普通机床的几何精度检查基本类似，使用的检测工具和方法也很相似，只是检查要求更高，主要依据与标准是厂家提供的合格证（精度检验单）。

　　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、测微仪、高精度主轴检验芯棒等。检测工具和仪器的精度必须比所测几何精度高一个等级。

　　现以普通立式加工中心为例，列出其几何精度检测的内容：

　　（1）工作台面的平面度；

　　（2）各坐标方向移动的相互垂直度；

　　（3）X、Y坐标方向移动时工作台面的各平行度；

　　（4）X坐标方向移动时工作台面T形槽侧面的平行度；

　　（5）主轴孔的经向圆跳动；

　　（6）主轴的轴向窜动；

　　（7）主轴箱沿Z轴坐标方向移动时主轴轴心线的平行度；

　　（8）主轴回转轴心线对工作台面的垂直度；

　　（9）主轴箱在Z坐标方向移动时的直线度。

　　各种数控机床的检测项目也略有区别，如卧式机床要比立式机床多几项与平面转台有关的几何精度。各项几何精度的检测方法按各机床的检测条件规定。

　　须要注意的是，几何精度必须在机床精调后一次完成，不允许调整一项检测一项，因为有些几何精度是相互联系、相互影响的。另外，几何精度检测必须在地基及地脚螺栓的混凝土完全固化以后进行。考虑地基的稳定时间过程，一般要求在机床数月到半年后再精调一次水平。

　　3．机床定位精度检查数控机床的定位精度是指机床各坐标轴在数控系统的控制下运动所能达到的位置精度。因此，根据实测的定位精度数值，可判断出该机床自动加工过程中能达到的最好的零件加工精度。

　　定位精度的主要检测内容如下：

　　（1）各直线运动轴的定位精度和重复定位精度；

　　（2）各直线运动轴参考点的返回精度；

　　　（3）各直线运动轴的反向误差；

　　（4）旋转轴的旋转定位精度和重复定位精度；

　　（5）旋转轴的反向误差；

　　（6）旋转轴参考点的返回精度。

　　测量直线运动的检测工具有：测微仪、成组块规、标准长度刻线尺、光学读数显微镜及双频激光干涉仪等。标准长度测量以双频激光干涉仪为准。旋转运动检测工具有：360齿精密分度的标准转台或角度多面体、高精度圆光栅及平行光管等。

　　4．机床切削精度检查机床切削精度检查是在切削加工条件下对机床几何精度和定位精度的综合检查。一般分为单项加工精度检查和加工一个综合性试件检查两种。对于卧式加工中心，其切削精度检查的主要内容是形状精度、位置精度和表面粗糙度，具体项目有：

　　（1）镗孔尺寸精度及表面粗糙度；

　　（2）镗孔的形状及孔距精度；

　　（3）端铣刀铣平面的精度；

　　（4）侧面铣刀铣侧面的直线精度；

　　（5）侧面铣刀铣侧面的圆度精度；

　　（6）旋转轴转90°侧面铣刀铣削的直角精度；

　　（7）两轴联动的加工精度。

　　被切削加工试件的材料除特殊要求外，一般都采用一级铸铁，使用硬质合金刀具按标准切削用量切削。

　　5．数控机床功能检查数控机床功能检查包括机床性能检查和数控功能检查两个方面。

　　（1）机床性能检查

　　以立式加工中心为例介绍机床性能检查内容。

　　① 主轴系统性能　用手动方式试验主轴动作的灵活性和可靠性；用数据输入方式，使主轴从低速到高速旋转，实现各级转速，同时观察机床的振动和主轴的温升；试验主轴准停装置的可靠性和灵活性。

　　② 进给系统性能　分别对各坐标轴进行手动操作，试验正反方向不同进给速度和快速移动的启、停、点动等动作的平衡性和可靠性；用数据输入方式或MDI方式测定点定位和直线插补下的各种进给速度。

　　③ 自动换刀系统性能　检查自动换刀系统的可靠性和灵活性，测定自动交换刀具的时间。

　　④ 机床噪音　机床空转时总噪音不得超过标准规定的80dB。机床噪音主要来自于主轴电机的冷却风扇和液压系统液压泵等处。

　　除了上述的机床性能检查项目外，还有电气装置（绝缘检查、接地检查）、安全装置（操作安全性和机床保护可靠性检查）、润滑装置（如定时定量润滑装置可靠性、油路有无渗漏等检查）、气液装置（闭封、调压功能等）和各附属装置的性能检查。

　　（2）数控功能检查

　　数控功能检查要按照订货合同和说明书的规定，用手动方式或自动方式，逐项检查数控系统的主要功能和选择功能。检查的最好方法是自己编一个检验程序，让机床在空载下自动运行8～16小时。检查程序中要尽可能把机床应有的全部数控功能、主轴的各种转速、各轴的各种进给速度、换刀装置的每个刀位、台板转换等全部包含进去。对于有些选择功能要专门检查，如图形显示、自动编程、参数设定、诊断程序、参数编程、通讯功能等。

　　二、数控机床的设备管理

　　设备管理是一项系统工程，应根据企业的生产发展及经营目标，通过一系列技术、经济、组织措施及科学方法来进行。前面所介绍的设备选用、安装、调试、检测与验收等只属于该工作的前期管理部分，接下来它还应包括使用、维修以及改造更新，直至设备报废整个过程中的一系列管理工作。

　　在设备管理的具体运用上，可视各企业购买和使用数控机床的情况，选择下面的一些阶段进行：

　　（1）在使用数控机床的初期阶段，尚无一套成熟的管理办法和使用设备的经验，编程、操作和维修人员都较生疏，在这种情况下，一般都将数控机床归生产车间管理，重点培养几名技术人员学习编程、操作和维修技术，然后再教给操作工，并在相当长的时间内让技术员与操作工人一样顶班操作，挑选本企业典型的关键零件，进行编制工艺、选择刀具、确定夹具和编制程序等技术准备工作，程序试运行，调整刀具，首件试切，工艺文件和程序归档等。

　　（2）在掌握了一定的应用技术及数控机床有一定数量之后，可对这些设备采用专业管理、集中使用的方法。工艺技术准备由工艺部门负责，生产管理由工厂统一平衡和调度，数控设备集中在数控工段或数控车间，在数控车间无其他类型普通机床的情况下，数控车间可只承担“协作工序”。

　　（3）企业数控机床类型和数量较多，各种辅助设施比较齐全，应用技术比较成熟，编程、操作和维修等方面的技术队伍比较强大，可在数控车间配备适当的普通机床，使数控车间扩大成封闭的独立生产车间，具备独立生产完整产品件的能力。必要时可实行设备和刀具的计算机管理，使机床的开动率较高，技术、经济效益都比较好。

　　无论采用哪个阶段，设备管理都必须建立各项规章制度。如建立定人、定机、定岗制度，进行岗位培训，禁止无证操作。根据各设备特点，制定各项操作和维修安全规程。在设备保养上，要严格执行记录，即对每次的维护保养都要作好保养内容、方法、时间、保养部位状况、参加人员等有关记录；对故障维修要认真做好有关故障记录和说明，如故障现象、原因分析、排除方法、隐含问题和使用备件情况等，并做好为设备保养和维修用的各类备品配件的采购、管理工作，各类常用的备品配件主要有各种印刷电路板、电气元器件（如各类熔断器、直流电动机电刷、开关按钮、继电器、接触器等）和各类机械易损件（如皮带、轴承、液压密封圈、过滤网等）。做好有关设备技术资料的出借、保管、登记工作。

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