设备运转正常后,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,如机械手、刀库与主机换刀位置的调整与校正。APC托盘站与机床工作台交换位置的找正等。这些工作完成后,就可以用快干的水泥混凝土将主机和各附件的地脚螺栓预留孔灌平。待3~5天水泥固化后即可进行机床的精调。
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,但为了预防万一,应在接通电源的同时,做好按急停按钮的准备,以备随时切断电源。例如,伺服电动机的反馈信号线接反了或断线,均会出现机床“飞车”现象,这是就需要立即切断电源,检查接线是否正确。在正常情况下,电动机首次通电的瞬时,可能会有微小的转动,但系统的自动漂移补偿功能会使电动机轴立即返回。此后,即使电动机再次通电断开,电动机轴也不会转动。可以通过多次通断电源或按急停按钮的操作来观察电动机是否转动,从而确认系统是否有自动漂移补偿功能。
在检查机床各轴的运动情况时,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。如果方向相反,则应将电动机动力线及检测信号线反接才行。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,反馈参数以及位置环增益等参数设定是否正确。
随后,再用手轮进给,以低速移动各轴,并使它们碰到超程限位开关,以便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,必须检查有无返回基准点功能,以及每次返回基准点的位置是否完全一致。

一、机床精度和功能的测试
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(立柱、溜板和工作台等),观察各坐标全过程内机床水平的变化情况,并相应地调整机床几何精度,使之在允许范围之内。对中型以上的数控机床,应采用多点垫铁支承,将床身在自由状态下调整水平。各支承点都顶住床身后,对称的压紧各地脚螺栓,以防产生额外的扭曲和变形,提高与保持机床的几何精度。
使用的检测工具有精密水平仪,标准方尺,平尺,平行光管等。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。一般来说,只要机床质量稳定,通过上述调整可将机床调整到出厂的精度。
让机床自动运动到刀具交换位置。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心棒进行检测,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钉,然后装上几把接近规定允许质量的刀柄,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,不掉刀则为合格。
带APC交换工作台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,达到工作台自动变换时动作平稳、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,紧固各有关螺钉。
仔细检查数控系统和可编程序控制器的设定参数是否符合随机文件中规定的数据,然后试验各主要操作功能、运行行程、安全措施、常用指令执行情况等,如手动操作方式、点动方式、自动运行方式、行程极限保护、主轴挂档指令,各级转速指令及其他指令等。执行是否正确无误。检查辅助功能及附近的工作是否工作正常,机床的照明灯,冷却防护罩和各种护板是否完整。
向冷却液箱中加满冷却液,试验喷管是否能正常喷出冷却液;在用冷却防护罩的情况下冷却液是否外漏;排屑器能否正常工作;机床主轴的恒温油箱能否起作用等。通过对机床的上述检查和调试,为机床全面运行试验做好了充分准备。
二、试运行
由于数控机床的功能很多,为了保证其在使用中长期自动运行,在其安装调试结束后,必须对其工作可靠性进行检验。用户往往通过对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。一般分为空运行试验和负荷试验。
1.空运行试验
包括主运动和进给运动系统的空运行试验。其试验应按国家颁布的有关标准进行,现以加工中心为例介绍如下。
无极变速的主传动,应对不少于12个转速等级,依次从低到高进行空运转,每个转速运行时间不少于2min。转速的实际偏差范围为-2%~6%。对最高转速的运行时间应不少于2h,使主轴前后轴承达到稳定温度后,测量其温度不超过60℃。主传动系统的空运转功率按设计规定给予考核。对坐标轴上的运动部件,分别以低速、中速、高速进给和快速移动进行空运行试验,各运动部件移动平稳,无爬行和振动现象。各级进给速度的实际偏差范围为-5~3%。回转坐标轴的测试与直线坐标轴相似,其实际偏差范围为±5%。
2.功能试验
机床的功能试验分为手动功能试验和自动功能试验。
(1)手动功能试验包括:
①进行不少于10次的在主轴上进行锁刀、松刀、吹气试验;
②以中速对主轴进行10次正转、反转、停止和准停试验;
③对进给系统,进行10种变速试验(包括低、中、高速和快速);
④对分度工作台连续进行10次分度、定位试验;
⑤对交换工作台,连续进行3次交换进出试验;
⑥对刀库、机械手进行试验,特别是对最重、最长、直径最大的刀具进行试验,机械手最大承载试验,并测定换刀时间;
⑦对各指示器、按键以及外设进行试验;
⑧对其他附属装置进行试验。自动测试,是用程序控制机床各部位的动作进行试验。
(2)自动功能试验包括:
①对机床主轴在中速时连续进行10次正转、反转起动,停止和定向准停试验;
②对主传动进行反复变速试验;
③对各坐标轴上的运动部件进行低、中、高变速试验,以及在中速时连续进行正、反向的起动、停止和增量进给方式的操作试验;
④换刀试验,刀库中装满刀具,其中应包含有最大质量的刀具,以任选方式进行自动换刀试验,不少于5次。对最大质量的刀具还应在每个刀位进行试验;
⑤有交换工作台的机床,对交换工作台进行不少于5次的交换试验;
⑥对机床坐标联动、定位、直线和圆弧插补等功能进行试验。
3.连续空载运行
在空运行和功能试验之后,要进行连续空载运行不少于8h。这时可编制一个连续空运行试验程序,其内容包括:
①主轴低、中、高速的正转、反转、准停等;
②各坐标轴上的运行部件以低、中、高进给速度和快速正、反方向运行。运行时应接近最大加工范围,并选任意点进行定位。运行中不允许使用倍率开关。进给速度在高速和快速运行时间应不少于每个循环程序所用时间的10%;
③刀库各刀位上的刀具,自动换刀不少于2次;
④分度工作台和数控回转工作台自动分度、定位;
⑤各坐标轴联动运行;
⑥交换工作台自动交换不少于5次;
⑦其他功能试验;
⑧循环程序之间暂停时间不超过0.5min。
4.符合试验
包括承载工件最大质量试验、最大切削扭矩试验、最大切削抗力试验和最大切削功率试验。
①承载工件最大质量试验。试验时可把与设计规定的承载工件最大质量相当的重物置于工作台上,使载荷均布。然后以最低、最高进给速度和快速运转。在最低进给速度运转时,应在接近行程的两端和中间往复运动,每处移动距离不少于20mm,对最高进给速度和快速运转时,应在全过程上进行,分别往复1次和5次。高速度运转应平稳,低速无爬行。
②主传动系统最大转矩试验。试验时一般使用端铣刀或硬质合金刀切削灰口铸铁。在主轴恒转矩调速范围内选一转数,调整切削用量,使之达到设计规定的最大转矩,机床应平稳工作。
③最大切削抗力试验。试验时使用端铣刀或麻花钻头,工件材料为灰口铸铁。在小于或等于机床设计转速范围内选一适当的主轴转速,调整切削用量使之达到设计规定的最大切削抗力。机床各部件应工作正常,过载保险装置应灵敏、可靠。
④主传动系统最大功率试验。试验时使用端铣刀,试件为钢或铸铁。在主轴恒功率调速范围内选一适当转速,调整切削用量使之达到最大功率(主电机达到额定功率),要求机床工作正常且无颤振现象。
试运行中采用的程序称做考机程序,可以直接采用机床厂调试时用的考机程序或自行编制一个程序。考机程序应包括:主要数控系统的功能使用,自动更换,取用刀库中2/3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,主机M指令的使用等。试运行时,机床刀库上应插满刀柄,取用刀柄质量应接近规定质量,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,否则表明机床安装调试存在问题。

对于机电一体化设计的小型机床,它的整体刚性很好,对地基没有什么要求,而且机床到安装地之后,也不必再去组装或进行任何连接。一般说来,只要接通电源,调整好床身的水平后,就可以投入使用。