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機床伺服系統(tǒng)有哪些常見故障及排除方法?

伺服系統(tǒng)是數(shù)控裝置和機床主機的聯(lián)系環(huán)節(jié),它用于接收數(shù)控裝置插補器發(fā)出的進給脈沖或進給位移量信息,經(jīng)過一定的信號轉(zhuǎn)換和電壓、功率放大,由伺服電機帶動傳動機構(gòu),最后轉(zhuǎn)化為機床工作臺相對于刀具的直線位移或回轉(zhuǎn)位移。

機床伺服系統(tǒng)有哪些常見故障及排除方法?

為了提高數(shù)控機床的性能,對機床用進給伺服系統(tǒng)提出了很高的要求。由于各種數(shù)控機床所完成的加工任務不同,所以對進給伺服系統(tǒng)的要求也不盡相同。以下是伺服系統(tǒng)常見故障。

1、超程

當進給運動超過由軟件設定的軟限位或由限位開關設定的硬限位時,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、過載

當進給運動的負載過大,頻繁正、反向運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上顯示伺服電動機過載、過熱或過流等報警信息。同時,在強電柜中的進給驅(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、竄動

在進給時出現(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。

當竄動發(fā)生在由正方向運動與反向運動的換向瞬間時,一般是由于進給傳動鏈的反向間隙或伺服系統(tǒng)增益過大所致。

4、爬行

發(fā)生在起動加速段或低速進給時,一般是由于進給傳動鏈的潤滑狀態(tài)不良、伺服系統(tǒng)增益低及外加負載過大等因素所致。尤其要注意的是:伺服電動機和滾珠絲杠聯(lián)接用的聯(lián)軸器,由于聯(lián)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)動與伺服電動機的轉(zhuǎn)動不同步,從而使進給運動忽快忽慢,產(chǎn)生爬行現(xiàn)象。

5、機床出現(xiàn)振動

機床以高速運行時,可能產(chǎn)生振動,這時就會出現(xiàn)過流報警。機床振動問題一般屬于速度問題,所以就應去查找速度環(huán);而機床速度的整個調(diào)節(jié)過程是由速度調(diào)節(jié)器來完成的,即凡是與速度有關的問題,應該去查找速度調(diào)節(jié)器,因此振動問題應查找速度調(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。

6、伺服電動機不轉(zhuǎn)

數(shù)控系統(tǒng)至進給驅(qū)動單元除了速度控制信號外,還有使能控制信號,一般為DC 24V繼電器線圈電壓。伺服電動機不轉(zhuǎn), 常用診斷方法有:

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),分析機床PLC梯形圖(或流程圖),以確定進給軸的起動條件,如潤滑、冷卻等是否滿足;

③對帶電磁制動的伺服電動機,應檢查電磁制動是否釋放;

④進給驅(qū)動單元故障;

⑤伺服電動機故障。

7、位置誤差

當伺服軸運動超過位置允差范圍時,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)設定的允差范圍小;

②伺服系統(tǒng)增益設置不當;

③位置檢測裝置有污染;

④進給傳動鏈累積誤差過大;

⑤主軸箱垂直運動時平衡裝置(如平衡液壓缸等)不穩(wěn)。

8、漂移

當指令值為零時,坐標軸仍移動,從而造成位置誤差。通過誤差補償和驅(qū)動單元的零速調(diào)整來消除。

9、機械傳動部件的間隙與松動

在數(shù)控機床的進給傳動鏈中,常常由于傳動元件的鍵槽與鍵之間的間隙使傳動受到破壞,因此,除了在設計時慎重選擇鍵聯(lián)結(jié)機構(gòu)之外,對加工和裝配必須進行嚴查。在裝配滾珠絲杠時應當檢查軸承的預緊情況,以防止?jié)L珠絲杠的軸向竄動,因為游隙也是產(chǎn)生明顯傳動間隙的另一個原因。

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