數(shù)控機(jī)床進(jìn)給伺服系統(tǒng)類故障診斷與處理

1、 數(shù)控機(jī)床進(jìn)給伺服系統(tǒng)類故障診斷與處理 數(shù)控機(jī)床在工作時常消失由于進(jìn)給伺服系統(tǒng)緣由造成的機(jī)床故障，此類故障消失的常見形式有爬行、抖動、伺服電動機(jī)不轉(zhuǎn)、過載、工件尺寸無規(guī)律偏差等。針對這些典型故障，采納肯定的機(jī)床修理技術(shù)，可以實現(xiàn)快速排解此類故障。 數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給伺服系統(tǒng)是以數(shù)控機(jī)床的各坐標(biāo)為掌握對象，以機(jī)床移動部件的位置和速度為掌握量的自動掌握系統(tǒng)，又稱位置隨動系統(tǒng)、進(jìn)給伺服機(jī)構(gòu)或進(jìn)給伺服單元。在數(shù)控機(jī)床中，進(jìn)給伺服系統(tǒng)是數(shù)控裝置和機(jī)床本體的聯(lián)系環(huán)節(jié)，它接收數(shù)控系統(tǒng)發(fā)出的位移、速度指令，經(jīng)變換、放大后，由電動機(jī)經(jīng)機(jī)械傳動機(jī)構(gòu)驅(qū)動機(jī)床的工作臺或溜板沿某一坐標(biāo)軸運動，通過軸的聯(lián)動使刀具相對工件產(chǎn)生

2、各種簡單的機(jī)械運動，從而加工出用戶所要求的簡單外形的工件。 伺服進(jìn)給系統(tǒng)常見故障形式 1.1 爬行 一般是由于進(jìn)給傳動鏈的潤滑狀態(tài)不良、伺服系統(tǒng)增益過低及外加負(fù)載過大等因素所致。尤其要留意的是，伺服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、磨損、斷裂等，造成滾珠絲杠轉(zhuǎn)動或伺服電動機(jī)的轉(zhuǎn)動不同步，從而使進(jìn)給忽快忽慢，產(chǎn)生爬行現(xiàn)象。 1.2抖動 在進(jìn)給時消失抖動現(xiàn)象，其可能緣由有：1、接線端子接觸不良，如緊固的螺釘松動；2、位置掌握信號受到干擾，如屏蔽不好等；3、測速信號不穩(wěn)定，如測速裝置故障、測速反饋信號干擾等。假如竄動發(fā)生在正、反向運動的瞬間，則一般是由于進(jìn)給傳動鏈的反

3、向間隙或者伺服系統(tǒng)增益過大引起。 1.3 過載 當(dāng)進(jìn)給運動的負(fù)載過大、參數(shù)設(shè)定錯誤、頻繁正、反向運動以及進(jìn)給傳動鏈潤滑狀態(tài)不良時，均會引起過載的故障。此故障一般機(jī)床可以自行診斷出來，并在CRT顯示屏上顯示過載、過熱或過電流報警。同時，在進(jìn)給伺服模塊上用指示燈或者數(shù)碼管顯示驅(qū)動單元過載、過電流等報警信息。 1.4 伺服電動機(jī)不轉(zhuǎn) 當(dāng)速度、位置掌握信號未輸出、或者使能信號（即伺服允許信號，一般為DC+24V繼電器線圈電壓）未接通以及進(jìn)給驅(qū)動單元故障都會造成此故障。此時應(yīng)查閱電氣圖紙，測量數(shù)控裝置的指令輸出端子的信號是否正常，通過CRT觀看I/O狀態(tài)，分析機(jī)床PLC梯形圖，以確定進(jìn)給軸的啟動條件，觀

4、看如潤滑、冷卻等是否滿意。如是進(jìn)給驅(qū)動單元故障則用交換法，可推斷出相應(yīng)單元是否有故障。 進(jìn)給伺服系統(tǒng)常見故障典型案例分析 案例1. 故障現(xiàn)象：一臺配套SIEMENS 840D系統(tǒng)的加工中心在自動加工過程中，Y軸有抖動現(xiàn)象，加工零件表面不光滑。 故障診斷與處理：為了判定故障緣由，將機(jī)床操作方式置于手動方式，用手搖脈沖發(fā)生器掌握Y軸進(jìn)給，在JOG方式下，來回移動Y軸，發(fā)覺Y軸仍有振動現(xiàn)象。依據(jù)以上現(xiàn)象，分析可能的緣由如下： 電動機(jī)負(fù)載過大；機(jī)械傳動系統(tǒng)故障；系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置不合適；伺服電動機(jī)故障；反饋電纜故障等；修理時首先檢查系統(tǒng)參數(shù)（加速度、增益、積分時間等參數(shù)）的設(shè)定，發(fā)覺與故障前的設(shè)定完全全都，

5、因此可以初步推斷，Y軸的抖動與參數(shù)的設(shè)定無關(guān)。為了進(jìn)一步驗證，修理時在記錄了原設(shè)定參數(shù)前提下，將以上參數(shù)進(jìn)行了重新調(diào)整與試驗，發(fā)覺故障依舊存在，證明白推斷的正確性。在以上基礎(chǔ)上，將參數(shù)設(shè)定值重新回到原設(shè)定后，依據(jù)由易到難的原則，對進(jìn)給伺服系統(tǒng)進(jìn)行檢查。首先對導(dǎo)軌潤滑進(jìn)行檢查，導(dǎo)軌潤滑正常，進(jìn)一步檢查絲杠、電機(jī)、聯(lián)軸節(jié)部件，發(fā)覺聯(lián)軸節(jié)有松動現(xiàn)象，重新擰緊聯(lián)軸節(jié)后，開機(jī)試驗，故障現(xiàn)象消逝，機(jī)床恢復(fù)正常工作。 案例2. 故障現(xiàn)象：一臺配套FIDIA C2系統(tǒng)數(shù)控立柱移動床身銑床，加工零件時零件表面產(chǎn)生波紋。 故障診斷與處理：依據(jù)故障現(xiàn)象，產(chǎn)生該故障可能有一下幾方面的緣由： 機(jī)床系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置不合理；機(jī)

6、床信號線、反饋線屏蔽不好；驅(qū)動模塊故障；電動機(jī)故障；傳動皮帶及軸承磨損故障；導(dǎo)軌潤滑故障；裝卸刀頂?shù)稐U頂住主軸故障； 修理時首先檢查系統(tǒng)參數(shù)，比較后發(fā)覺系統(tǒng)參數(shù)未發(fā)生更改現(xiàn)象，修改參數(shù)反復(fù)試驗故障依舊存在，檢查伺服模塊、信號電纜，未發(fā)覺故障；檢查導(dǎo)軌、絲杠、軸承、均正常，當(dāng)用手盤動主軸發(fā)覺因反向空程引起主軸抖動，用百分表檢測主軸有竄動現(xiàn)象，因此可以斷定上述故障由主軸抖動引起，分解主軸發(fā)覺主軸與銅套間隙較大，這直接影響了回轉(zhuǎn)精度；更換主軸軸承并調(diào)整滾動軸承內(nèi)外環(huán)間隙，使?jié)L動體與軸承接觸處產(chǎn)生初始彈性變形，防止間隙因使用過程載荷加大而加大，裝配后試車該故障排解。 案例3. 故障現(xiàn)象：一臺配套SIEMENS 840D 系統(tǒng)，采納全閉環(huán)掌握數(shù)控龍門銑床，在自動加工過程中，發(fā)覺所加工零件在Z方向上尺寸偏差0.3mm左右。 故障診斷與處理：依據(jù)故障現(xiàn)象，產(chǎn)生故障緣由可能有以下幾個方面： 操作工對刀是否正確；程序有無錯誤；回零擋塊有無松動；伺服系統(tǒng)有無故障；機(jī)械傳動部分有無松動、間隙； 依據(jù)以上幾方面的緣由，逐項進(jìn)行檢查，因零件只是Z向偏差，首先檢查對刀是否正確，經(jīng)檢查設(shè)置正確；檢查程序未發(fā)覺出錯；利用PLC診斷功能，機(jī)床回零各I/O點狀態(tài)正常；該設(shè)備配備SIEMENS 611D驅(qū)動，先檢查位控板和位置檢測元件，更換一新位控板，試驗