大型（xíng）數控機（jī）床的驗收

摘要：隨著我國工業水平的提高，對加工產品質量的要求也越來越高。各項行業近幾年來對（duì）大型數控機（jī）床的引進也越來越多（duō），因此這些大型數控設備的驗收工（gōng）作就顯得重要。大（dà）型數控機床驗收的全過程包（bāo）含了技（jì）術、管理（lǐ）及貿易等諸多方麵，是一個複雜的過程，它直接影響到（dào）機床的功能、可靠性、加工精度和綜（zōng）合加工能（néng）力。大型（xíng）數控機床的驗收（shōu）涉及到機、電、液、氣等機床硬件及數控係統軟件等多方麵內容，其複雜（zá）程度也遠遠大於傳統小型機床，故對於大型數控機床的驗收要格外謹（jǐn）慎。

數控機床的驗收是在普通機床驗收上發展而來的，但又區（qū）別於普通機床的驗收。各使用（yòng）行業（yè）沒有形成統一的驗收模式，取決於各個設備使用行業內（nèi）部延續的管（guǎn）理製度。所以驗收有需要形成一套有效的管理製度和驗收流程，同（tóng）時對驗收人（rén）員的（de）綜合業（yè）務一素質有較高的要求。對於大型數控的驗收，對一些大數控龍門銑床、大型數控鏜床、五軸（zhóu）聯動機床和與之配套的電主軸等級（jí）設備的驗收雜。它涉及到機、電、液、氣等級機床硬件及數（shù）控係統軟件多方麵內容。其（qí）程度也遠遠大於傳統小型機床，故對於（yú）大型數控機床的驗收要（yào）格外謹慎。所以形成完整的（de）驗收（shōu）設備管理製度和流程是需要的，從而提高（gāo）設備使用單位的生產效率。

1 設備（bèi）選型（xíng）與技術協（xié）議

1．1設（shè）備選型是保障驗收（shōu）質量的前（qián）提

數控機床在機械加工領域的應用日益增多（duō）。基價格昂貴，對使用也較高，在各個企業裏一（yī）般（bān）都（dōu）被列為重要設備。對這類數控（kòng）機床是大型數控機床的前期選（xuǎn）型重要，關係到設備後期使用的可靠性、穩定性及（jí）技術（shù）支持等諸多因素。

數控機床的選擇型一般（bān）與（yǔ）購置成（chéng）本、加工成品件尺寸、加工精度、售後及技術支持等因素較大關係。購置成本確定下來後，依據其他因素進（jìn）行調研和論證。如果選（xuǎn）擇國外數（shù）控機床，盡量選擇一些國際品牌（如瑞士、德國、法國、西班牙等（děng））的產品。他們生產的數控機床代表著世界上先進的（de）技術，從設備的外觀、靜態精度（dù）、加工精度、位置精度、穩定性、安全性（xìng）、環保等指標，遠遠高於我國產品。選擇我國數控設備的大型數控機床，就要對我國機床（chuáng）製造行業（yè）進行深（shēn）入的了解。根據中國機械網發布的（de）機床行業“新十（shí）八羅漢企業”，它們代表了我國機床製造業（yè）的（de）先進技術產品。如金屬切削機（jī）床製（zhì）造（zào）行業有沈（shěn）陽機（jī）床（chuáng）（集（jí）團）有限責任公司（sī）、齊（qí）重數控裝備股份有限公司（sī）、大連機床集團有限公司、濟南二機床集（jí）團、沈陽集團昆明機（jī）床（chuáng）股份有限公司、武漢重型機床集團公司等企業，金屬成（chéng）形（xíng）機床製造行業（yè）有湖北三環（huán）鍛壓設備有限公司等（děng）。這些首先在我國具有深厚的製造技術和企業文化底蘊。近年（nián）來由於國家政策的扶持和自（zì）身對國（guó）際先進技術的（de）引進（jìn），在機床產品（pǐn）的性能、精度、可（kě）靠性等方（fāng）麵得到迅猛的發（fā）展。甚至有（yǒu）些關鍵技術可以（yǐ）與國際品牌相媲美。

設（shè）備選型工作中（zhōng），和技術交流購置單位提供了大量的核算和依據。根據（jù）購置單位（wèi）自己的產品在數控設備的功能（néng）、性能、配置、數控係統、精度等方麵貨比（bǐ）三家（jiā）就可（kě）得出正確合理的判（pàn）斷。

1．2 設備的技術協（xié）議是驗收的保障

1．2．1 技術協（xié）議編寫依據

進行前期調研和技術交流後，購置單位首先（xiān）根據加工產品的要求編寫所需設備的（de）標書進（jìn）行招標。中標單位應由三家以上應標單位中選出。設備技術協議（yì）通常由購置單位依據中標條款編寫，由供需雙方確認簽字。首先對所需設備名稱、型號、供需單位名稱、日（rì）期進行填寫，技（jì）術（shù）協議正文中可對設備（bèi）的要求進行具體描（miáo）述。

1．2．2 設備技術協議的內容要求

設備技術協（xié）議（yì）應包括以下內容：

（1）設備的用途、功能、結構形式。如加工產品的材料、產品成（chéng）型的、設備構成（chéng）要求等，是非標設備，要把設備的整體構成要（yào）求（qiú）提出來（lái）。

（2）主要技術指標（biāo）。如工作台直徑及承重、機床的幾何精度、位置精度、加工（gōng）精度等。

（3）設備的重量、體積、使（shǐ）用條件、用電功率等如（rú）使（shǐ）用電源的波（bō）動情況、溫度、濕度、氣源、水（shuǐ）源（yuán）、震動源、潤滑易購（gòu）品及替代品。

（4）機（jī）床配置、驗收執（zhí）行的標準。如數控係統品牌功（gōng）能、液壓係統（tǒng）元件、主軸軸承精度，德國的VDI3441標準、我國標準JB6086-92《數控龍門鏜（táng）銑床精度檢驗》等標準。

（5）供貨範圍、文（wén）件資（zī）料、技術服務條款。如主（zhǔ）機及備附件、隨機工具、圖紙（zhǐ）資料、裝箱單及供貨清單。明確設備的保修範（fàn）圍和期限、對購置單位操作、編程、維修等人員的培訓要求等項目。

（6）特殊要求。如工件測（cè）量（liàng）裝（zhuāng）置、刀具測量裝置等。

以上內容盡可能性在技術協議中描述清楚，避免（miǎn）驗收時出現不（bú）要的遺憾。

2 數控（kòng）機床的驗（yàn）收過程

結合驗收（shōu）大型數控機床的經驗，筆者總結（jié）出大型數控機製驗收工作按時間順序可分為預驗收和驗收兩個步驟。終驗收包括到貨後的（de）開箱驗（yàn）收、安（ān）裝過程（chéng）中（zhōng）的驗收、完成後（hòu）的總體驗收。

2.1 數控機床的預驗（yàn）收

預驗收是設備購置方在生產廠家為了檢查、驗證所購置的機床能否滿足自身（shēn）產品的加工（gōng）質量及生產效率要求，提供的資料、備附件等是否全。生產廠家在（zài）機床（chuáng）通過正常運行試加工並經整體檢驗合格後，購置方（fāng）才能進行預見驗收工作。如果設備存在較大質量隱患，預驗收（shōu）中沒有發現，到用戶現場安裝（zhuāng）調試（shì）中由於場地、專用工（gōng）具、人員配置等因素整改工作困難。數控機床的驗收工作都應在合同及設備（bèi）技術協議中規定家預驗收（shōu）過程。預驗收主要是指（zhǐ）購（gòu）置單位（wèi）在（zài）機床生（shēng）產（chǎn）廠家（jiā）對總裝完成後的機床進行先期檢驗。如果預（yù）驗收通過（guò），則意味著用戶同意該機床（chuáng）向用戶廠家發運，貨物（wù）到達用戶處後，用戶將支（zhī）付該設備較大部分的購置款。所以，預驗收是（shì）重要的步驟，不可忽視。

預驗收檢查內容有以下幾個（gè）方麵：

（1）檢驗數控機床主要零部（bù）件是否按技術協議要求提供。如數控係統、液壓元（yuán）件、反饋（kuì）元件{光柵尺、編碼器}、驅動元件（jiàn）、主（zhǔ）軸軸承等。

（2）機床各項參數是否達到（dào）技術協（xié）議要求。如工作台尺寸、各驅動軸的行程等。機（jī）床的幾何精（jīng）度（dù）、位置精度、加工精度（標準試切件（jiàn）或雙方協商的試切件）等精度指標是否符合標準要（yào）求，各（gè）軸的補償精度是否（fǒu）生效（xiào）等。

（3）機床各動（dòng）作是否正確。如（rú）是否按照右手法（fǎ）則規定（dìng）的（de）正負方向運動、機床各軸運動時的驅動（dòng）功率比值是否正常等。

（4）機床各驅動軸、主軸運行時的噪聲、振動情況是否符合技術協議要求，氣路、冷卻裝置（zhì）是否滿足使用需要。

（5）機床使用和維護的安全（quán）性是否符合技術協（xié）議要求。如機床防護罩（zhào）、防護欄（梯）等。

（6）檢驗技術協議未要求（製造廠標配）部分，如發現不滿意（yì）處可向生產廠家提出，以便及時（shí）整改。

（7）作好預驗收（shōu）記錄。根據對設備精（jīng）度檢驗及要求整改（gǎi）內容編寫預難以報告，並（bìng）由購置（zhì）單（dān）位和生（shēng）產廠（chǎng）家簽字（zì）確（què）認。

2．2 驗收（shōu）

根據技術協議要求，檢（jiǎn）測機床的各項技術指標，驗收工作分以下幾步。

2．2．1 到貨（huò）後驗（yàn）收

機床的包裝箱（xiāng）到達安裝現場後，設備管理部門及時組織有關人員開箱檢查，參加人員應包括設（shè）備管理人員、技（jì）術人員、使用單位。如果是（shì）進口設備，則需要商務代理、海關商檢人員等。

檢驗項目根據技術協議有（yǒu）：

（1）外觀檢查。主機及各零部件有無碰撞損傷、變形、受潮和鏽蝕（shí）等現象，逐項如實填寫“設備開箱檢查單”並及時（shí）向有關部門匯報。所有檢驗項目應做好檢（jiǎn）查記錄，如有需（xū）要則應進行拍照或錄像，以便日（rì）後進行或索賠。

（2）核對應（yīng）有的隨機的操作、編程、維修說明書，圖紙資料及裝箱單，合格（gé）證等技術文件資料（liào）。

（3）按技術協（xié）議規定，對照裝箱（xiāng）單清點主機（jī）及各零部件、附件、備件和工具的數量、規格及完好狀況。

2．2．2 安裝過程驗收

安裝過程中的驗收工作主要是（shì）檢查各零部件本身的質量、精（jīng）度和安裝（zhuāng）調整（zhěng）後各軸之間的幾何精度（dù）、位置精度、功能、性能等。通常情況下，大型（xíng）數控機（jī）床都是分體的。按體積或（huò）各部（bù）分的功能分成若幹零部件（jiàn），這些零部件本身（shēn）及其安裝（zhuāng）組合後都有精度要求。如某公司購置的全閉環控製大型數控龍門（mén）鏜（táng）銑床，數控係統為德國西門子SIENMEN S 840D 、反饋裝置為（wéi）HEIDENHAIN 光柵尺、CYTEC公司生產的G30型雙（shuāng）回轉擺動銑頭、主軸轉速、10000r/min。主要包括（kuò）床身導軌、橫梁、立柱、Z軸滑枕、工作台、電主軸、排屑器、電（diàn）櫃（guì）、油冷機、冷卻水箱等部件（jiàn）。其中兩個床身導軌在安裝過程中，不但對二者本身直（zhí）線度有高的要求，而且對二者之間的平等度（dù）、等高度（dù）也（yě）有高的要求，這些精度在安裝過程中就應檢驗完成。對於安裝過程中的檢（jiǎn）驗項目要嚴（yán）格，對主（zhǔ）要導軌的精度、機床大部件之間（jiān）連接麵的粗糙度等要求不能有放鬆，否（fǒu）則在安（ān）裝完成後將很難修正，後果（guǒ）嚴重（chóng）。大部件之（zhī）間的連（lián）接螺釘在（zài）調整好幾何精（jīng）度後，需（xū）要用較長的加力杆與（yǔ）扳手相（xiàng）接擰緊，防機床運（yùn）行（háng）時幾何精度反複變化。另外，大型數控機床的零部件多、安（ān）裝調試（shì）周期長參加人員也較多，很容易（yì）出現由於安裝（zhuāng）過程中的錯（cuò）誤或疏忽導致日後的諸（zhū）多故障。所以安裝過程（chéng）中驗收主管人員要嚴把質（zhì）量關。

2．2．3 安裝完成後的總體驗收

總體驗收（shōu）工作涉及很多內容，概（gài）括地說包括硬（yìng）件驗收與軟件驗收。

（1）硬件驗收

機床的性能檢驗是（shì）通過試車來完成的。試車時要注意機（jī）床通常的技術指標，如運行平衡性、液壓、潤滑、發熱、噪聲、爬行、報警提示、電流過載保護和限位保（bǎo）護等，這些參（cān）數要根據不同的機床具體考慮。一（yī）般可通過空（kōng）運轉試驗和帶負荷試驗來檢驗該機床的各項指標。空運轉時間（jiān）在24H左右，主軸軸（zhóu）承溫度不大於70℃，溫升小於40℃，噪聲符合標準，運行平（píng）衡無爬行現象，各種過載（zǎi）保護功能及安全保護裝置靈敏、可靠。負荷試驗主要是為了試驗設備在額定負荷下的工作能力。負荷試驗可按數控設備的設計功率25%、50%、75%、100%的順序分（fèn）別進行。在負荷試驗中按規範檢查軸承的溫升，液壓係統的泄漏、傳動、操縱、控製自動安全裝（zhuāng）置是否正常，運轉聲音是否正常。

數控功能試車是按照機床配備的（de）數控係統說明書和技術協議要求，對機床應具備的（de）和數控功能進（jìn）行手動或數控程序方麵的檢驗。數控功能檢驗的辦法是編一個檢驗程序，將機床的全部功能及主軸的各級轉速、轉速（sù）和各坐（zuò）標軸的多個進給速度（dù）和進給速度都包括進去，空運行該（gāi）程序24H左右。

精度檢驗包（bāo）括幾何精（jīng）度、位置精度及加工精（jīng）度檢驗。

①幾何精度檢驗。機床的幾何精（jīng）度是保障該機床加工（gōng）工（gōng）件精度的（de）基礎。所（suǒ）以（yǐ），機床幾何精度的檢測須準（zhǔn）確、嚴格。需（xū）要注意的是所有的檢測項目（mù）須（xū）一次全部合格，如果有某項差別大則需要調整後生其中的五項（xiàng）改變可能導致其他項目的改。所以，所有檢測項（xiàng）目都應一次檢（jiǎn）測合格。幾何精度的檢驗（yàn）可以按照生（shēng）產家提供的合（hé）格證或我國有關標（biāo）準提出的檢（jiǎn）測（cè）項目逐項檢測。以大型機床五軸聯動數控龍門鏜銑床為（wéi）例（lì），幾何精度（dù）有工（gōng）作能麵的平麵度；X軸與Y軸及Z軸的相互垂直度；X、Y軸（zhóu）移動時對工作台的平行度；主軸回轉軸線對工作（zuò）台麵的（de）平等度；主軸在Z軸方向移動的直（zhí）線度；主軸軸向及孔徑跳動等；常用（yòng）的檢測（cè）工具有：水平儀、直角尺、方箱、平尺、平等光管、千分表、高精度主（zhǔ）軸檢驗心棒等。檢測（cè）工具和儀器的精度須比幾何精度高一（yī）個等級。有些檢具應由機床生產廠（chǎng）家根據兩條（tiáo）導軌的寬度設計的。有些機床（chuáng）專用檢具應機床的專用測量工具留給用戶，如大型數控龍門銑訂配置的德國（guó）CYTEC公司（sī）生產的G30型雙回轉擺（bǎi）動銑頭主軸檢驗棒，在（zài）技術協議（yì）中應明確體現。

②位置精度檢驗。數控機床的定位精度是指機床（chuáng）各（gè）驅動軸在數控係統（tǒng）的控製下（xià）運動所能達到的位置（zhì）精度。因此（cǐ），根據實（shí）測（cè）的定位精度數值，可判（pàn）斷出該機床加工過程中能否達到好的（de）工件加工精度。該項精度取決於數控機（jī）床的幾何精（jīng）度、機床的測量係統精度、控製係統的精度和剛度及其動態特性（xìng）等因素。它是機床（chuáng）綜（zōng）合精度的檢驗，所（suǒ）以是需要的檢測。機床在幾何精度的前提下方可進行（háng）位置精度檢驗。位置精度包（bāo）括定位精度、重（chóng）複定位精度、反向（xiàng）差值、原（yuán）點的複歸精（jīng）度、位置偏差及定位係統偏（piān）差（chà）等。主要檢測工具有雙頻激光幹涉儀、測微儀和成組規、光學計數顯微鏡、360齒分度標準轉（zhuǎn）台（tái）或多麵棱體與準直儀等。直線運（yùn）動軸以雙頻激光（guāng）幹（gàn）涉儀（yí）為準。位置精度的檢測（cè）方法一（yī）般依據技術要求的標準驗（yàn）收。歐洲生產商通常（cháng）采用德國VDI/DGQ 3441標準，日（rì）本（běn）機床生產商通常JIS B6201、JIS、B6336或JIS B6338

標準，我國現在GB/T17421.2-2000SF標準，國際標準ISO230-2；1997標準。需要注意的是，不同的標準對“位置精度”的定義是（shì）有差異的，驗收時（shí）要弄清（qīng）標準、指標的定義及計算方法。

③ 切削精度檢驗。 機床切（qiē）削精（jīng）度的檢驗可根據廠家提供的檢驗項目或（huò）雙方協商（shāng）確認的試切件圖紙（zhǐ）進行加工（gōng），加工後對工件的形狀誤差、位置誤差及表麵粗糙度進行檢驗（yàn）。以大型機床（chuáng）五軸聯動數控龍門鏜銑（xǐ）床為例，除做NAS 方圓切削加工外，應作五軸試切件的傾斜（xié）角度、鏜孔精度及（jí）各尺寸精度等。機床使（shǐ）用時電主軸的功率、扭矩之間的關係應符合圖1所示功率扭矩圖。

（2）機（jī）床的軟件驗收

一台完（wán）整的數控（kòng）機床不僅是各種機床硬件的組合（hé），還應包括機床的（de）軟件（jiàn）部分。如（rú）果在驗收時不注意這一點，在日後的（de）使用和維護中會遇到很多困難卻無（wú）資料可（kě）查，直接影響生產。甚至由於驗收記錄不全，有些責（zé）任不能明（míng）確，再現問題不能（néng）索賠，造成經濟損失。

機床的軟（ruǎn）件包括技術文件、技術培訓和對問題的（de）處理。技術文件包括生產廠家技術文件和係統文件，如製造出具設備（bèi）的機械電氣圖紙明快上、機床使用說明書（shū）及定（dìng）義的指令和參數。數控（kòng）係統資料及維護手冊等。生產廠家還應相關的外（wài）購件的說明（míng）及圖紙（zhǐ）、安裝後所改（gǎi）動部分的圖紙及說明（míng）、機床數據備份光盤（包括PLC程序，數控係（xì）統中的（de）NC參數以及（jí）位置精（jīng）度補償程序等一些數（shù）值）。這些文件（jiàn）及參數對日後操作培訓、編程培訓和維修人員培訓。地點可以在設備製造廠和（hé）用（yòng）戶現場，所需時（shí）間因機床的複雜程度而定，一般大約2~3周。

而問題（tí）方麵，由於設計、製造、裝（zhuāng）配、運輸以及安裝過程中的失誤，機床在驗收報告中難免有不盡人意（yì）的地（dì）方。對於嚴（yán）重的問（wèn）題用戶方要要求及時（shí）解決（jué）或索賠（péi）；對於不嚴重或有所懷疑的問（wèn）題應與生產廠家協（xié）商後（hòu），雙方簽（qiān）署備忘（wàng）錄以便日後處理。機床在驗收時的所有驗收（shōu）記錄如有需要，都要（yào）應由生產廠家簽字確（què）認。機床驗收後交由用戶使用，各種有關資料（liào）交由設備主管部門保管存檔。

3 結語

在驗收數（shù）控機床時，驗收大型數控機床，加強上述幾方麵的驗（yàn）收對設備管理工作有益，可減少不要時的損失，並可為以後的機床維修提供依（yī）據。企業設備部門具有設備的技術管理和組織管理等特點，在搞好技術管理的同時加強組織（zhī）管理，這樣才能促企業良性發展。