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數控機床伺服系統(tǒng)的故障診斷

閱讀:1160      發(fā)布時間:2022-10-22
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數控機床伺服系統(tǒng)的故障診斷


  數控機床伺服系統(tǒng)故障占機床總故障的比率較高。由于伺服系統(tǒng)涉及的環(huán)節(jié)較多,加之種類繁多、技術原理各具特色,給維修診斷帶來困難,因此歸納一些故障診斷方法很有必要。


  數控機床坐標軸的移動定位是由位置伺服系統(tǒng)來完成的。位置伺服系統(tǒng)一般采用閉環(huán)或半閉環(huán)控制。(半)閉環(huán)控制的特點就是任一環(huán)節(jié)發(fā)生故障都可能導致系統(tǒng)定位不準確、不穩(wěn)定或失效。診斷定位故障環(huán)節(jié)就成為維修的關鍵。根據伺服系統(tǒng)的控制原理和系統(tǒng)接口的特性,對系統(tǒng)進行分解判斷,已成為行之有效的方法。


  主軸伺服系統(tǒng)的故障及診斷方法


  當主軸伺服系統(tǒng)發(fā)生故障時,通常有三種表現(xiàn)形式:一是在CRT或操作面板上顯示報警信息或報警內容;二是在主軸驅動裝置上用警報燈數碼管顯示主軸驅動裝置的故障;三是主軸工作不正常,但無任何報警信息,主軸伺服系統(tǒng)常見的故障有:


  (1)外界干擾


  由于受電磁干擾,屏蔽和接地措施不良,主軸轉速指令信號或反饋信號受到干擾,使主軸驅動出現(xiàn)隨機和無規(guī)律性的波動。判別有無干擾的方法是:當主軸轉速指令為零時,主軸仍往復轉動,調整零速平衡和漂移補償也不能消除故障。


  (2)過載


  切削用量過大,頻繁正、反轉等均可引起過載報警。具體表現(xiàn)為主軸電動機過熱、主軸驅動張制顯示過電流報警等。


  (3)主軸定位抖動


  主軸準停用于刀具交換,精鏜退刀以及齒輪換檔等場合,有三種實現(xiàn)方式:


  1)機械準停控制


  2)磁性傳感器的電氣準停控制


  3)編碼器型的準停控制


  (4)主軸轉速與進給不匹配


  當進行螺紋切削或用每轉進給指令切削時,會出現(xiàn)停止進給,主軸仍繼續(xù)運轉的故障。要執(zhí)行每轉進給的指令,主軸必須有每轉一個脈沖的反饋信號,一般情況下為主軸編碼器有問題。可以用下列方法來確定:


  1)CRT畫面有報警顯示;


  2)通過CRT調用機床數據或I/O狀態(tài),觀察編碼器的信號狀態(tài);


  3)用每分鐘進給指令代替每轉進給來執(zhí)行程序,觀察故障是否消失。


  (5)轉速偏離指令值


  當主軸轉速超過技術要求所規(guī)定的范圍時,要考慮:


  1)電動機過載。


  2)CNC系統(tǒng)輸出的主軸轉速模擬量(通常為0—+-10V)沒有達到與轉速指令對應的值。


  3)測速裝置有故障或速度反饋信號斷線。


  4)主軸驅動裝置故障。


  (6)主軸異常噪聲及振動


  首先要區(qū)別異常噪聲及振動發(fā)生在主軸機械部分還是在電氣驅動部分。


  1)在減速過程中發(fā)生一般是又驅動裝置造成的,如交流驅動中的再生回路故障。


  2)在恒轉速時產生,可通過觀察主軸電動機自由停車過程中是否有噪音和振動的來區(qū)別,如存在,則主軸機械部分有問題;


  3)檢查振動周期是否與轉速有關。如無關,一般是主軸驅動裝置未調整好;如有關,應檢查主軸機械部分是否良好,測速裝置是否不良。


  (7)主軸電動機不轉


  CNC系統(tǒng)至主軸驅動裝置除了轉速模擬量控制信號外,還有使能控制信號,一般為DC+24V繼電器線圈電壓。


  1)檢查CNC系統(tǒng)是否有速度控制信號輸出。


  2)檢查能使信號是否接通。通過CRT觀察I/O狀態(tài),分析機床PLC圖形(或流程圖),以確定主軸的啟動條件,如潤滑、冷卻等是否滿足。


  3)主軸驅動裝置故障。


  4)主軸電動機故障。



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