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數(shù)控機(jī)床伺服系統(tǒng)的故障診斷

當(dāng)主軸伺服系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí),通常有三種表現(xiàn)形式:

一是在CRT或操作面板上顯示報(bào)警信息或報(bào)警內(nèi)容;

二是在主軸驅(qū)動(dòng)裝置上用警報(bào)燈數(shù)碼管顯示主軸驅(qū)動(dòng)裝置的故障;

三是主軸工作不正常,但無(wú)任何報(bào)警信息。

主軸伺服系統(tǒng)常見(jiàn)的故障有:

1外界干擾

由于受電磁干擾,屏蔽和接地措施不良,主軸轉(zhuǎn)速指令信號(hào)或反饋信號(hào)受到干擾,使主軸驅(qū)動(dòng)出現(xiàn)隨機(jī)和無(wú)規(guī)律性的波動(dòng)。判別有無(wú)干擾的方法是:當(dāng)主軸轉(zhuǎn)速指令為零時(shí),主軸仍往復(fù)轉(zhuǎn)動(dòng),調(diào)整零速平衡和漂移補(bǔ)償也不能消除故障。

2過(guò)載

切削用量過(guò)大,頻繁正、反轉(zhuǎn)等均可引起過(guò)載報(bào)警。具體表現(xiàn)為主軸電動(dòng)機(jī)過(guò)熱、主軸驅(qū)動(dòng)張制顯示過(guò)電流報(bào)警等。

3主軸定位抖動(dòng)

主軸準(zhǔn)停用于刀具交換,精鏜退刀以及齒輪換檔等場(chǎng)合,有三種實(shí)現(xiàn)方式:

機(jī)械準(zhǔn)??刂?/p>

磁性傳感器的電氣準(zhǔn)??刂?/p>

編碼器型的準(zhǔn)??刂?/p>

4主軸轉(zhuǎn)速與進(jìn)給不匹配

當(dāng)進(jìn)行螺紋切削或用每轉(zhuǎn)進(jìn)給指令切削時(shí),會(huì)出現(xiàn)停止進(jìn)給,主軸仍繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的故障。要執(zhí)行每轉(zhuǎn)進(jìn)給的指令,主軸必須有每轉(zhuǎn)一個(gè)脈沖的反饋信號(hào),一般情況下為主軸編碼器有問(wèn)題。可以用下列方法來(lái)確定:

CRT畫面有報(bào)警顯示;

通過(guò)CRT調(diào)用機(jī)床數(shù)據(jù)或I/O狀態(tài),觀察編碼器的信號(hào)狀態(tài);

用每分鐘進(jìn)給指令代替每轉(zhuǎn)進(jìn)給來(lái)執(zhí)行程序,觀察故障是否消失。

5轉(zhuǎn)速偏離指令值

當(dāng)主軸轉(zhuǎn)速超過(guò)技術(shù)要求所規(guī)定的范圍時(shí),要考慮:

電動(dòng)機(jī)過(guò)載。

CNC系統(tǒng)輸出的主軸轉(zhuǎn)速模擬量(通常為0—+-10V)沒(méi)有達(dá)到與轉(zhuǎn)速指令對(duì)應(yīng)的值。

測(cè)速裝置有故障或速度反饋信號(hào)斷線。

主軸驅(qū)動(dòng)裝置故障。

6主軸異常噪聲及振動(dòng)

首先要區(qū)別異常噪聲及振動(dòng)發(fā)生在主軸機(jī)械部分還是在電氣驅(qū)動(dòng)部分。

在減速過(guò)程中發(fā)生一般是又驅(qū)動(dòng)裝置造成的,如交流驅(qū)動(dòng)中的再生回路故障。

在恒轉(zhuǎn)速時(shí)產(chǎn)生,可通過(guò)觀察主軸電動(dòng)機(jī)自由停車過(guò)程中是否有噪音和振動(dòng)的來(lái)區(qū)別,如存在,則主軸機(jī)械部分有問(wèn)題;

檢查振動(dòng)周期是否與轉(zhuǎn)速有關(guān)。如無(wú)關(guān),一般是主軸驅(qū)動(dòng)裝置未調(diào)整好;如有關(guān),應(yīng)檢查主軸機(jī)械部分是否良好,測(cè)速裝置是否不良。

7主軸電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)

CNC系統(tǒng)至主軸驅(qū)動(dòng)裝置除了轉(zhuǎn)速模擬量控制信號(hào)外,還有使能控制信號(hào),一般為DC+24V繼電器線圈電壓。

檢查CNC系統(tǒng)是否有速度控制信號(hào)輸出。

檢查能使信號(hào)是否接通。通過(guò)CRT觀察I/O狀態(tài),分析機(jī)床PLC圖形(或流程圖),以確定主軸的啟動(dòng)條件,如潤(rùn)滑、冷卻等是否滿足。

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