數(shù)控銑床進(jìn)給伺服系統(tǒng)傳動機(jī)構(gòu)的常見故障有:
(1)數(shù)控銑床超程。當(dāng)進(jìn)給運(yùn)動超過由軟件設(shè)定的軟限位或由限位開關(guān)決定的硬限位時,就會發(fā)生超程報警,一般會在CRT上顯示報警內(nèi)容,根據(jù)數(shù)控系統(tǒng)說明書,即可排除故障,解除報警。
(2)數(shù)控銑床過載。當(dāng)進(jìn)給運(yùn)動的載荷過大、頻繁正反向運(yùn)動以及傳動鏈潤滑狀態(tài)不良時,均會引起過載報警。一般會在CRT上顯示伺服電動機(jī)過載、過熱或過流等報警信息。同時,在電氣柜中的進(jìn)給驅(qū)動單元上,指示燈或數(shù)碼管會提示驅(qū)動單元過載、過電流等信息。
(3)數(shù)控銑床竄動。在進(jìn)給時出現(xiàn)竄動現(xiàn)象:①測速信號不穩(wěn)定,如測速裝置故障、測速反饋信號干擾等;②速度控制信號不穩(wěn)定或受到干擾;③接線端子接觸不良,如螺釘松動等。當(dāng)竄動發(fā)生在由正向運(yùn)動與反向運(yùn)動的換向瞬間時,一般是由于進(jìn)給傳動鏈的反向間隙或伺服系統(tǒng)增益過大所致。
(4)數(shù)控銑床爬行。發(fā)生在啟動加速段或低速進(jìn)給時,一般是由于進(jìn)給傳動鏈的潤滑狀態(tài)不良、伺服系統(tǒng)增益低及外加載荷過大等因素所致。尤其要注意的是,伺服電動機(jī)和滾珠絲杠連接用的聯(lián)軸器,由于連接松動或聯(lián)軸器本身的缺陷,如裂紋等,造成滾珠絲杠轉(zhuǎn)動和伺服電動機(jī)的轉(zhuǎn)動不同步,從而使進(jìn)給運(yùn)動忽快忽慢,產(chǎn)生爬行現(xiàn)象。
(5)數(shù)控銑床出現(xiàn)振動。銑床高速運(yùn)行時,可能產(chǎn)生振動,這時就會出現(xiàn)過流報警。機(jī)床振動問題一般與速度有關(guān),所以就應(yīng)去查找速度環(huán)。而機(jī)床速度的整個調(diào)節(jié)過程是由速度調(diào)節(jié)器來完成的,因此與速度有關(guān)的振動問題,應(yīng)該去查找速度調(diào)節(jié)器,主要從給定信號、反饋信號及速度調(diào)節(jié)器本身這三方面去查找故障。
1)首先檢查輸給速度調(diào)作器的信號,即給定信號。這個給定信號是由位置偏差計數(shù)器出來經(jīng)D-A轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換的模擬量VCMD送入速度調(diào)節(jié)器的,應(yīng)查一下這個信號是否有振動分量,如它只有一個周期的振動信號,可以確認(rèn)速度調(diào)節(jié)器沒有問題,而是前級的問題,即應(yīng)向D-A轉(zhuǎn)換器或位置偏差計數(shù)器去查找問題。如果正常,就轉(zhuǎn)向查測速發(fā)電機(jī)和伺服電動機(jī)。
2)檢查測速發(fā)電機(jī)及伺服電動機(jī)。當(dāng)機(jī)床振動時,說明機(jī)床速度在振蕩,當(dāng)然測速發(fā)電機(jī)反饋回來的波形一定也在振蕩,觀察它的波形是否出現(xiàn)有規(guī)律的大起大落。這時,最好能測一下機(jī)床的振動頻率與電動機(jī)旋轉(zhuǎn)的速度是否存在一個準(zhǔn)確的比例關(guān)系,如振動的頻率是電動機(jī)轉(zhuǎn)速的四倍頻率,這時就應(yīng)考慮電動機(jī)或測速發(fā)電機(jī)有故障。
因振動頻率與電動機(jī)轉(zhuǎn)速成一定比例,首先要檢查電動機(jī)有無故障,檢查其電刷、換向器表面狀況,如果沒有問題,就再檢查測速發(fā)電機(jī)。
測速發(fā)電機(jī)是一臺小型的永磁式直流發(fā)電機(jī),它的輸出電壓應(yīng)正比于轉(zhuǎn)速,即兩者呈線性關(guān)系。理論上,只要轉(zhuǎn)速一定,它的輸出電壓波形應(yīng)當(dāng)是一條直線,但由于齒槽的影響及換向器換向的影響,在這條直線上附著一個微小的交變量。為此,測速反饋電路上都加了一個濾波電路,以削弱附在電壓上的交流分量。測速發(fā)電機(jī)常出現(xiàn)的毛病就是電刷磨下來的炭粉積存在換向片之間的槽內(nèi),造成測速發(fā)電機(jī)片間短路,一旦出現(xiàn)這種情況就避免不了振動問題。當(dāng)有很多換向片被炭粉填平,造成短路,這樣就會出現(xiàn)更為嚴(yán)重的電壓波動。由于出現(xiàn)了反饋信號的波動,必然會引起速度調(diào)節(jié)器的反方向調(diào)節(jié),于是就引起機(jī)床的振動。
3)位置控制系統(tǒng)或速度控制單元上的設(shè)定錯誤。如系統(tǒng)或位置環(huán)的放大倍數(shù)(檢測倍率)過大,短路棒設(shè)定不當(dāng),最大軸速度、最大指令值等設(shè)置錯誤。
4)速度調(diào)節(jié)器故障。如采用上述方法還不能完全消除振動,甚至無任何改善,就應(yīng)考慮速度調(diào)節(jié)器本身的問題,應(yīng)更換速度調(diào)節(jié)器板或換下后徹底檢測各處波形。
5)檢查振動頻率與進(jìn)給速度的關(guān)系。如兩者成比例,除機(jī)床共振原因外,多數(shù)是因?yàn)?/span>CNC系統(tǒng)插補(bǔ)精度太差或位置檢測增益太高引起的,需進(jìn)行插補(bǔ)調(diào)整和檢測增益的調(diào)整;如果與進(jìn)給速度無關(guān),可能原因有:速度控制單元的設(shè)定與機(jī)床不匹配,速度控制單元調(diào)整不好,該軸的速度環(huán)增益太大,或是速度控制單元的印制電路板不良。
6)數(shù)控銑床伺服電動機(jī)不轉(zhuǎn)。數(shù)控系統(tǒng)至進(jìn)給驅(qū)動單元除了速度控制信號外,還有使能控制信號,一般為DC24V繼電器線圈電壓。
1)檢查數(shù)控系統(tǒng)是否有速度控制信號輸出。
2)檢查使能信號是否接通。通過CRT觀察I/O狀態(tài),分析機(jī)床PLC梯形圖(或流程圖),以確定進(jìn)給軸的啟動條件,如潤滑、冷卻等是否滿足。
3)對帶電磁制動的伺服電動機(jī),應(yīng)檢查電磁制動是否釋放。
4)進(jìn)給驅(qū)動單元故障„
5)伺服電動機(jī)故障。
(7)數(shù)控銑床位置誤差。當(dāng)伺服軸運(yùn)動超過位置允差范圍吋,數(shù)控系統(tǒng)就會產(chǎn)生位置誤差過大的報警,包括跟隨誤差、輪廓誤差和定位誤差等。主要原因有:
1)系統(tǒng)設(shè)定的公差范圍小。
2)伺服系統(tǒng)增益設(shè)置不當(dāng)。
3)位置檢測裝置有污染。
4)進(jìn)給傳動鏈累積誤差過大。
5)主軸箱垂直運(yùn)動時平衡裝置(如平衡液壓缸等)不穩(wěn)。
(8)數(shù)控銑床漂移。當(dāng)指令值為零時,坐標(biāo)軸仍移動,從而造成位置誤差。通過漂移補(bǔ)償和驅(qū)動單元上的零速調(diào)整來消除。