數(shù)控車床橫向進(jìn)給部件改進(jìn)設(shè)計(jì)及故障維修

本論文的課題是數(shù)控車床橫向進(jìn)給部件改進(jìn)設(shè)計(jì)及故障維修的。首先對(duì)設(shè)計(jì)任務(wù)進(jìn)行分析，擬定總體方案。其次，對(duì)數(shù)控機(jī)床各功能部分計(jì)算和選型，并對(duì)橫向進(jìn)給伺服系統(tǒng)機(jī)械部分的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，最后對(duì)橫向進(jìn)給伺服系統(tǒng)故障維修。主要設(shè)計(jì)原理，包含橫向進(jìn)給系統(tǒng)的動(dòng)力設(shè)計(jì)與計(jì)算，滾珠絲桿螺母副、步進(jìn)電機(jī)的選型與計(jì)算，裝配圖等。關(guān)鍵詞：橫向進(jìn)給部件改進(jìn)；滾珠絲杠；步進(jìn)電機(jī)AbstractThetopicofthispaperisthenumericalcontrollathetransversefeedcomponentstoimprovedesignandfaultmaintenance.Firstanalyzethedesigntask,andformulateoverallplan.Second,thencmachinetoolseachfunctionpartofthecalculationandselection,andthemechanicalpartoftransversefeedservosystemstructuredesign,finally,thetransversefeedservosystemfaultmaintenance.Maindesignprinciple,includingtransversefeedsystemofdynamicdesignandcalculationofballscrewnutpair,theselectionandcalculationofstepmotor,assemblydrawings,etc.Keywords:traversecomponentsforimprovement;Ballscrew;Steppermotor目錄TOC\o"1-3"\h\u第1章緒論 11.1數(shù)控機(jī)床的產(chǎn)生與發(fā)展11.2數(shù)控機(jī)床的發(fā)展趨勢(shì) 21.3數(shù)控機(jī)床的改造意義 2第2章設(shè)計(jì)參數(shù)及方案 332.2進(jìn)給系統(tǒng)的總體方案3第3章橫向進(jìn)給系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 53.1選擇脈沖當(dāng)量53.2切削力的確定53.3計(jì)算與選型滾珠絲桿螺母副63.4齒輪減速器的設(shè)計(jì)103.5步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的計(jì)算與選擇113.5.1步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的類型 113.5.2轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的計(jì)算 11第4章進(jìn)給伺服系統(tǒng)故障及維修 184.1進(jìn)給伺服系統(tǒng)常見故障184.2滾珠絲桿副的故障及維修2021第五章總結(jié) 23參考文獻(xiàn) 24致謝 25第1章緒論隨著市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的加劇，制造企業(yè)需不斷提升自身制造自動(dòng)化水平以增強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)力，對(duì)機(jī)床的需求結(jié)構(gòu)已發(fā)生了很大的變化，普及型數(shù)控機(jī)床漸漸成為市場(chǎng)的主體。當(dāng)前數(shù)控化改造舊有機(jī)床是國情所需，數(shù)控化改造機(jī)床作為企業(yè)當(dāng)前發(fā)展階段的過渡型機(jī)床，順應(yīng)了制造企業(yè)的快速發(fā)展，彌補(bǔ)了資金短缺，又逐步提升了制造裝備水平。數(shù)控機(jī)床的維修是一門比較復(fù)雜的維修技術(shù)，隨著數(shù)控機(jī)床的廣泛使用，一些常見的故障的診斷、分析和維修排除技術(shù)成為制造行業(yè)十分重要和緊缺的技術(shù)。維修難度也很大。隨社會(huì)上不斷加強(qiáng)各種的產(chǎn)品的多樣化，使產(chǎn)品品種數(shù)量升高，加快時(shí)代的更新。一個(gè)歷史必然的選擇的趨勢(shì)主要是數(shù)車不斷改造而且被廣泛的應(yīng)用。制造行業(yè)柔性化、自動(dòng)化、集成化生產(chǎn)的基地的產(chǎn)生來自于數(shù)機(jī)的技術(shù)，也是制造行業(yè)的重要部分，反映一個(gè)國家技術(shù)核心重要標(biāo)志之一主要在于數(shù)控機(jī)床的行業(yè)健康發(fā)展可以確保我國制造水平技術(shù)的重要條件。主要對(duì)數(shù)控車床的橫向的進(jìn)給部件的設(shè)計(jì)進(jìn)行改進(jìn)和故障維修，以原有的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)相關(guān)機(jī)構(gòu)聯(lián)接加工零件，讓傳動(dòng)變得更加不復(fù)雜，傳動(dòng)鏈的長(zhǎng)度也會(huì)變短，從而使數(shù)控車床的加工精度更加精準(zhǔn)，但由于數(shù)車的結(jié)構(gòu)不簡(jiǎn)單，所以對(duì)其的結(jié)構(gòu)跟原理的熟悉后進(jìn)行故障排除。在網(wǎng)上查閱大量的有關(guān)數(shù)車橫向的相關(guān)資料；還有在圖書館收集很多有關(guān)的書刊和文獻(xiàn)，也了解數(shù)控車床的相關(guān)知識(shí)，還有他們的發(fā)展歷史的概況及工作原理，同時(shí)也能夠?qū)?shù)控車床工作過程中出現(xiàn)的故障進(jìn)行排查和維修。1.1數(shù)控機(jī)床的產(chǎn)生與發(fā)展1、數(shù)控車床的產(chǎn)生很早美國對(duì)數(shù)控機(jī)床探索。于1948年，美國研制加工出的直升機(jī)架葉輪廓，于1949年，對(duì)數(shù)控機(jī)床開始研究和制造，到1952年，第一臺(tái)數(shù)控的驗(yàn)性樣機(jī)的產(chǎn)出，于1995年，開進(jìn)入實(shí)用階段，2、數(shù)控車床的發(fā)展在1952年中，第一臺(tái)數(shù)控機(jī)床在美國誕生，，數(shù)控機(jī)床也在發(fā)展和更新?lián)Q代。第一代數(shù)控，1952年-1959年電子管無件機(jī)構(gòu)的使用。第二代的數(shù)控：于1959年，NC系統(tǒng)的開始使用。第三代的數(shù)控：于1965年，小中規(guī)模電路中的NC系統(tǒng)運(yùn)用。第四代的數(shù)控：1974年，微型電子計(jì)算控制系統(tǒng)的開發(fā)。數(shù)車加工效率提升，、、、。數(shù)控車床的的技術(shù)很大取決于進(jìn)給部件的改善，并且數(shù)車對(duì)加工的伺系統(tǒng)位置的控制、制、伺服電機(jī)、機(jī)械傳動(dòng)的等等方面都比普通的車床要求不低。近年來，計(jì)算機(jī)技術(shù)和微電子的成熟在各個(gè)領(lǐng)域中不斷滲透計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)，計(jì)算機(jī)直接數(shù)控系統(tǒng)代表著數(shù)控機(jī)床今后的發(fā)展。1.2數(shù)控機(jī)床的發(fā)展趨勢(shì)于1958年，我國在研究和研制成了第一臺(tái)電子管數(shù)控機(jī)床，于1965年，開始進(jìn)入實(shí)用階段，直到二十世紀(jì)五十年代末，到六十年代，有晶體管的應(yīng)用。從而推動(dòng)數(shù)控技術(shù)的發(fā)展，并且性能上、品種上、性能上以及水平上數(shù)機(jī)上都很好的，使數(shù)控機(jī)床更上一層樓。根據(jù)數(shù)控系統(tǒng)，當(dāng)前有幾出名的數(shù)控生產(chǎn)的廠家，例如：日本的FANCU，德國的SIEMENS，美國的A-B公司，模塊僅系列化，高性能的方向發(fā)展，都運(yùn)用十六位跟32位的微機(jī)處理器機(jī)硬件，標(biāo)準(zhǔn)總線。有1MB以上的內(nèi)存，分辨率非常小只有0.1um，軸數(shù)有16個(gè)，進(jìn)給速度達(dá)到100m/min。交流傳動(dòng)也有模擬式向數(shù)字方向的發(fā)展，微處理器為主的數(shù)字集成取代了運(yùn)算放大器等模擬器件為主的控制器，從而克服溫度漂移零點(diǎn)，漂移的弱點(diǎn)。1.3數(shù)控機(jī)床的改造意義數(shù)車以自有優(yōu)越柔性的自動(dòng)化性能、及靈敏操作的功能得到很多企業(yè)的信用，數(shù)車開發(fā)了新一代改進(jìn)向朝機(jī)電一體化的發(fā)展，而且在世界中的先進(jìn)制造技術(shù)的一項(xiàng)核心技術(shù)。數(shù)控系統(tǒng)的突飛猛進(jìn)的發(fā)展并成為數(shù)車的發(fā)展有利的條件。

1、數(shù)控車床慢慢走高速化發(fā)展道路，能有效提高加工效率、降低加工零件的成本，并且更能有效提高加工零件的表面的質(zhì)量及其加工的精度。數(shù)控加工的加工技術(shù)為一些企業(yè)提供更有效的服務(wù)，能加工優(yōu)質(zhì)零件成品，降低了加工成本。從當(dāng)前來看，有一些發(fā)達(dá)的國家的數(shù)控車床的主軸高速運(yùn)行能達(dá)到例如：德國、美國、日本等，切削進(jìn)給速度可達(dá)快移速度在的范圍內(nèi)，所以對(duì)數(shù)控車床的改進(jìn)是時(shí)代進(jìn)步要求，也是世界的要求。

2、改進(jìn)之后的數(shù)車比以前的普通加工車床的加工零件的精度精確，精密加工不斷的提高技術(shù)，而且從普通車床的絲級(jí)提升到當(dāng)前的數(shù)車的微米級(jí)，使加工精度跟精確。甚至有些零件的更高。通過對(duì)車床的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)，且采用高精度的閉環(huán)控制，從而提高車床的加工的幾何精度，以及降低行為誤差和表面的粗糙度等等。3、數(shù)車智能化操作，普通設(shè)備的生產(chǎn)率遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于數(shù)控設(shè)備。有自身的自行換速和換刀以及其他的輔助操作等功，而且在工序上節(jié)省了輔助時(shí)間。有利于生產(chǎn)管理。第2章設(shè)計(jì)參數(shù)及方案最大加工直徑（mm）：在床身上：400在床鞍上：210最大加工長(zhǎng)度（mm）：1000溜板及刀架重量（N）：縱向：800橫向：400刀架快移速度（m/min）：縱向：2橫向：1最大進(jìn)給速度（m/min）：縱向：0.8橫向：0.4定位精度（mm）：±0.02mm主電機(jī)功率（KW）：3起動(dòng)加速時(shí)間（ms）：30控制坐標(biāo)數(shù)：22.2進(jìn)給系統(tǒng)的總體方案普通車床數(shù)控化改造主要是對(duì)進(jìn)給系統(tǒng)進(jìn)行改造，改造后主運(yùn)動(dòng)跟進(jìn)給運(yùn)動(dòng)分離，改造的主要工作是對(duì)進(jìn)給部件改進(jìn)，因?yàn)楦脑爝M(jìn)給部件是機(jī)械裝置的一個(gè)核心1、改造橫向進(jìn)給系統(tǒng)的方案原手動(dòng)操作沒變，微機(jī)進(jìn)給機(jī)床中的刀具對(duì)一些結(jié)構(gòu)也要保留，例如：對(duì)零件的操作、對(duì)支撐結(jié)構(gòu)及調(diào)整等。為了橫向溜板的有效行程沒有受到影響，在這里我要改齒輪的大小從而使齒輪箱不大，這樣目的就會(huì)達(dá)到。所以采用二級(jí)齒輪去降速。并且托板的后側(cè)安裝上步進(jìn)電機(jī)和齒輪箱。2、電動(dòng)機(jī)的傳動(dòng)形式主要有以下三種：（1）帶有齒輪傳動(dòng)的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。a圖。在制造齒輪的時(shí)候達(dá)到理想的齒面是不會(huì)的，通常會(huì)存在齒側(cè)間隙，從而系統(tǒng)穩(wěn)定性就會(huì)受到影響。所以，要采用相應(yīng)的措施去減小齒輪的測(cè)隙，比如齒輪傳動(dòng)副的消除。這種連接方式不簡(jiǎn)單。（2）通過同步帶輪傳動(dòng)。如圖2.1的圖b，這種聯(lián)接方式一點(diǎn)都不復(fù)雜，利用到鏈傳動(dòng)以及帶傳動(dòng)的一些優(yōu)點(diǎn)在同步帶輪上。這樣不僅可以減少噪音和振動(dòng)。不過這只適用于比較的扭矩特性的一些場(chǎng)所。而且很重視中心距在安裝的時(shí)候。在制造帶輪跟同步帶中工藝一點(diǎn)都不簡(jiǎn)單（3)絲桿跟聯(lián)軸器的聯(lián)接。如圖2.1圖c，一般是電動(dòng)機(jī)跟絲桿通過十字聯(lián)軸器連接，有一些用錐環(huán)無鍵聯(lián)軸器。通過這些聯(lián)接使傳動(dòng)系統(tǒng)的傳動(dòng)剛度跟精度都很高。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。并且在加工中心和較高精度的數(shù)控車床中普遍運(yùn)用這種連接方式。圖2.1電動(dòng)機(jī)跟絲桿的聯(lián)接形式第3章橫向進(jìn)給系統(tǒng)的設(shè)計(jì)最大加工直徑（mm）：在床身上：400在床鞍上：210最大加工長(zhǎng)度（mm）：1000溜板及刀架重量（N）：縱向：800橫向：400刀架快移速度（m/min）：縱向：2橫向：1最大進(jìn)給速度（m/min）：縱向：0.8橫向：0.4最小分辨率（mm）：縱向：0.01定位精度（mm）：±0.02mm主電機(jī)功率（KW）：3起動(dòng)加速時(shí)間（ms）：30控制坐標(biāo)數(shù)：23.1選擇脈沖當(dāng)量由給定的定位精度參數(shù)則可取橫向脈沖當(dāng)量為。3.2切削力的確定1、主切削力（縱車)其中——加工最大直徑（mm）最大直徑為400×=5360N根據(jù)《機(jī)床加工手冊(cè)》得出：=(0.1～)；5～)式中——進(jìn)給抗力（N）——走刀抗力（N）——吃刀抗力（N）按切削力各分力比例：：：×5360N=1340N=0.4×5360N=2144N2、主切削力（橫切)=1/2Fz=5360×1/2=2680為進(jìn)給抗力，為切深抗力。仍按上述比列粗略計(jì)算：：：′×2680N=670N′=0.4×5360N=1072N3.3計(jì)算與選型滾珠絲桿螺母副1、的計(jì)算，選取橫向的導(dǎo)軌為燕尾型，燕尾導(dǎo)軌取，f′可取0.2，G=400，由公式得：Fm=+f′×（+2Fx′+G）Fm××（2680+2×1072+400）Fm=1982.8Nf——滑動(dòng)導(dǎo)軌摩擦因數(shù)G——溜板及刀架重力2、計(jì)算最大動(dòng)負(fù)載C(N)=C=其中——工作壽命以r為一單位——絲杠轉(zhuǎn)速（r/min）——最大切削力的進(jìn)給速度（m/min）=0.4/2m/min.——導(dǎo)程（mm）——運(yùn)轉(zhuǎn)系數(shù)——硬度系數(shù)查表取=1壽命L，初選導(dǎo)程L0=6mm；取Vs=0.2m/min；T按15000h來計(jì)算；取，取。帶入數(shù)據(jù)計(jì)算得：最大動(dòng)負(fù)載為：3、滾珠絲桿螺母選型由相關(guān)滾珠絲桿數(shù)據(jù)可得表3.1滾珠絲桿螺母數(shù)據(jù)4、滾珠絲杠副的驗(yàn)算(1)傳動(dòng)效率計(jì)算其中——升角；——絲杠基本導(dǎo)程（mm）——絲杠公稱直徑（mm）又因?yàn)?.956>0.9滿足傳動(dòng)要求。5、剛度的驗(yàn)算（1）；滾珠絲桿受到工作負(fù)載引的變化量按取Fm=1982.8N，×N/，。由公式公式中；——進(jìn)給牽引力（N）——滾珠絲杠的導(dǎo)程（mm）——材料彈性模數(shù)，對(duì)于鋼×N/——滾珠絲杠的截面積（），——滾珠絲杠的截面半徑（mm），——滾珠絲杠的公稱直徑（mm）——偏心距（mm）——接觸角（），=45——螺紋滾道的半徑（mm），，取——滾珠直徑（mm）；×mm=mm=（2.89/2）sin45mm=mm=20＋2×0.078－2×mm=mm=cm/m=×mm壓縮的變形量：因?yàn)橛猛屏η虻妮S承，所以，實(shí)際變形量（2）。查閱有關(guān)的資料可得，滾珠接觸變形為因進(jìn)行了預(yù)緊，有（3)絲桿軸承軸向的接觸變形。用8140型（新型號(hào)51104）推力球軸承，滾動(dòng)體直徑，滾動(dòng)體的數(shù)量Z=14，軸向力Fm=1982.8N，由公式可得，F(xiàn)m單位需換成，則Fm=196.08kgf，帶入計(jì)算得：其中——軸承所受軸向載荷（）——軸承的滾動(dòng)體數(shù)目——軸承的滾動(dòng)體直徑（mm）因施加預(yù)緊力，故根據(jù)以上的計(jì)算，得:表3.2行程偏差（）如表3.2可知，允許絲桿的偏差為21um，所以剛度滿足。6、滾珠絲杠副穩(wěn)定校核當(dāng)最大的軸向負(fù)載承受時(shí)，應(yīng)驗(yàn)算有沒有產(chǎn)生失穩(wěn)的危險(xiǎn)。則失穩(wěn)的零界負(fù)載為：其中——絲桿的材料彈性模量，（N/）——截面慣性矩（），==——滾珠絲杠兩端的支承距離（mm），=1000mm如圖取表3.3絲桿支承系數(shù)方式一端固定一端自由兩端簡(jiǎn)支一端固定一端簡(jiǎn)支兩端固定則=N=N若穩(wěn)定性安全系數(shù)[]則絲杠不失穩(wěn)。，一般可取[]=2.4～4>[]固絲杠不失穩(wěn)3.4齒輪減速器的設(shè)計(jì)1、齒輪傳動(dòng)比的確定其中，初取——絲杠導(dǎo)程（mm），=5mm，0.005mm/脈沖為了橫向溜板的有效行程沒有受到影響，在這里我要求齒輪的大小從而使齒輪箱不大，這樣目的就會(huì)達(dá)到。所以采用二級(jí)齒輪去降速?？蛇x定的齒數(shù)為：模數(shù)M=2齒數(shù)Z24402025分度圓d=mz48804050齒頂圓da=d=2m52844454齒根圓df43753545齒寬b20202020中心距A=60453.5步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的計(jì)算與選擇3.5.1步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的類型從原理上來看混合式步（HS）進(jìn)電動(dòng)機(jī)反應(yīng)式（VR）步進(jìn)電動(dòng)機(jī)永磁式（PM）步進(jìn)電動(dòng)機(jī)特色種類平面步進(jìn)電動(dòng)機(jī)微型步進(jìn)電動(dòng)機(jī)直線步進(jìn)電動(dòng)機(jī)通過控制脈沖的個(gè)數(shù)去控制角位移量，則可達(dá)到精準(zhǔn)的定位；控制轉(zhuǎn)動(dòng)加速度跟速度來控制脈沖頻率，調(diào)速目的就達(dá)到了。3.5.2轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的計(jì)算種類說明計(jì)算公式簡(jiǎn)圖及符號(hào)意義2）J1、J2、J3——齒輪Z1、Z2、Z3及其軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量J4——齒輪Z4及其軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量Js——絲桿轉(zhuǎn)動(dòng)慣量L0——絲桿導(dǎo)程G——工件及工作臺(tái)重量如表3-2去計(jì)算轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的計(jì)，其它傳動(dòng)元件的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量由下式其中——圓柱體的直徑（cm）——零件軸向長(zhǎng)度（cm）絲桿的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量：齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量：kg·=kg·kg·=kg·kg·=kg·kg·=kg·工作臺(tái)到絲桿軸上的的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為其中v——移動(dòng)速度（mm/min）n——絲桿轉(zhuǎn)速（r/min）G——工作臺(tái)重量（N）g——2L0——絲桿導(dǎo)程（cm）則總轉(zhuǎn)動(dòng)慣量由下式計(jì)算：2、所需轉(zhuǎn)動(dòng)力矩計(jì)算（1）空載M起(起動(dòng)時(shí)的力矩）其中快速空載啟動(dòng)時(shí)所需的轉(zhuǎn)矩(N·cm)?！朔Σ了璧霓D(zhuǎn)矩(N·cm)?！郊幽Σ亮?N·cm)。（2）M快（快速進(jìn)給所需力矩）（3）M切（最大切削負(fù)載的力矩)采用絲桿螺母副傳動(dòng)時(shí)，可用下式進(jìn)行計(jì)算:其中；——電動(dòng)機(jī)的最大轉(zhuǎn)速（rad/min）；nmax——電動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)速（r/min）；——脈沖當(dāng)量（mm/步）；——步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的步距角（°）當(dāng)根據(jù)式當(dāng)，時(shí)，根據(jù)式式中F0——導(dǎo)軌的摩擦力（N）；Fz——垂直方向的切削力（N）；G——運(yùn)動(dòng)部件的總重量（N）；——導(dǎo)軌摩擦因數(shù)；i——齒輪降速比；——傳動(dòng)鏈總效率，的范圍為（0.7~0.85）一般取預(yù)加的負(fù)荷，根據(jù)其中——滾珠絲桿的預(yù)加負(fù)荷（N）；——滾珠絲桿導(dǎo)程（cm）的傳動(dòng)效率取≥0.9。向切削力為軸向最大切削力，可根據(jù)公式，所以快速進(jìn)給時(shí)所需力矩為（4)電動(dòng)機(jī)的最高工作頻率（HZ）=其中為運(yùn)動(dòng)部件的進(jìn)給速度——脈沖當(dāng)量（5)選擇步進(jìn)電動(dòng)機(jī)表3.3起動(dòng)的轉(zhuǎn)矩和最大的轉(zhuǎn)矩選擇110BF003型直流步進(jìn)電動(dòng)機(jī)，因?yàn)榉奖愕娜ピO(shè)計(jì)和購買，最大轉(zhuǎn)矩為800N.cm，其起動(dòng)矩的特性如下a圖。選擇步進(jìn)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器DF3A-06對(duì)該步進(jìn)電動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)有效的驅(qū)動(dòng)。運(yùn)行矩頻特性見圖b，同樣采用速度控制子程序，防止丟步。圖3.1a起動(dòng)矩的特性第4章進(jìn)給伺服系統(tǒng)故障及維修4.1進(jìn)給伺服系統(tǒng)常見故障表4—1進(jìn)給系統(tǒng)的故障三種表現(xiàn)方式一在操作面板或CRT上可以看到報(bào)警信息和內(nèi)容二用數(shù)碼管或報(bào)警燈看出驅(qū)動(dòng)單元的故障三沒有報(bào)警信息表4-2常見的進(jìn)給伺服故障超程如果超過軟件設(shè)定的機(jī)床把限位開關(guān)壓下去然后也就發(fā)出超程報(bào)警，發(fā)生故障時(shí)通過指示燈顯示或在CRT上報(bào)警，運(yùn)用機(jī)床的操作面板中的“超程解鎖”鍵即可以排除觸硬限位超程的故障過載發(fā)生過載報(bào)警主要原因是1、進(jìn)給運(yùn)動(dòng)時(shí)正反向運(yùn)動(dòng)不良2、負(fù)載比較大3、傳動(dòng)鏈潤滑。報(bào)警就會(huì)在CRT中看到過流、過熱的信息。而且提示驅(qū)動(dòng)單元、指示燈的過載和過電流在數(shù)碼管上。竄動(dòng)進(jìn)給時(shí)發(fā)生竄動(dòng)的原因是：1、由于接觸不良的接線端子，進(jìn)給傳動(dòng)鏈的伺服系統(tǒng)增大，或者反向間隙增益過大，竄動(dòng)就會(huì)發(fā)生在由正方向運(yùn)動(dòng)反方向運(yùn)動(dòng)中。2、速度控制信號(hào)沒有穩(wěn)定下來，而且速度控制信號(hào)還受到干擾；3、不穩(wěn)定的測(cè)速信號(hào)。爬行主要發(fā)生在低速進(jìn)給或起動(dòng)加速段時(shí)，主要由于1、外界負(fù)載變大2、不良的進(jìn)給傳動(dòng)鏈，增益過低的伺服系統(tǒng)等因素所致。造成伺服電動(dòng)機(jī)和滾珠絲桿轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)不同步，讓進(jìn)給運(yùn)動(dòng)有時(shí)快有時(shí)慢，爬行也就會(huì)產(chǎn)生。振動(dòng)1、如果跟進(jìn)給速度有關(guān)，可能與該軸的速度反饋故障或速度環(huán)增益太高有關(guān)；2、如果跟進(jìn)給速度無關(guān)，可能跟位置反饋故障或位置環(huán)增益太高有關(guān)；3、往往是由于系統(tǒng)的加減速時(shí)間設(shè)定超過而在加減速過程中產(chǎn)生造成的振動(dòng)。位置誤差的故障輪廓誤差、定位誤差和跟隨誤差。主要原因：1、所允差范圍過??；2、伺服系統(tǒng)增益設(shè)置不當(dāng)；3、位置檢測(cè)裝置有污染；4、傳動(dòng)鏈累積的誤差變大；5、主軸箱的平衡裝置不穩(wěn)。漂移通過零速調(diào)整和漂移補(bǔ)償來去除指令值的位置誤差?；貐⒖键c(diǎn)故障機(jī)床不準(zhǔn)或回參考點(diǎn)伺服電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)除了速度控制信號(hào)外，還有控制信號(hào)，一般都是直流開關(guān)量信號(hào)。(1)檢查使能信號(hào)是否接通。；(2)檢查電磁制動(dòng)是否釋放；(3)進(jìn)給驅(qū)動(dòng)單元故障；(4)伺服電動(dòng)機(jī)故障。表4-3伺服系統(tǒng)故障實(shí)例序號(hào)1故障設(shè)備日本本田公司的數(shù)控車床，主要配置有FANUC—A4系統(tǒng)故障的現(xiàn)象空載2小時(shí)運(yùn)行之后，主軸突然然發(fā)生停車，并且顯示出（AL-2或AL12）報(bào)警故障檢測(cè)與分析從所發(fā)生的報(bào)警號(hào)來看，主要引起該故障的原因可能1、是電動(dòng)機(jī)的偏離指令值（例如再回路的故障、電動(dòng)機(jī)的過載、脈沖發(fā)生器故障等，）2、直流回路電流過大（例如晶體管模塊損壞，電動(dòng)機(jī)繞組短路等）。經(jīng)過檢查，上述的原因都可以排除。從偶然停車入手，可以得出有一些器件還在處于零件狀態(tài)，有時(shí)好，有時(shí)不好，而這時(shí)就會(huì)想到應(yīng)該跟電源電壓相關(guān)，所以要重要檢查電源電壓。發(fā)現(xiàn)+5v、±15v都正常，然而+24v卻在18~20之間，處于偏低的狀態(tài)。然后進(jìn)一步的區(qū)檢查之后發(fā)現(xiàn)，交流輸入電壓為190~200v，電壓的開關(guān)卻設(shè)制在220v的一檔故障處理把電壓的開關(guān)設(shè)置在220v之后系統(tǒng)既就可以恢復(fù)到正常。4.2滾珠絲桿副的故障及維修一、常見的滾珠絲桿副故障：（1）加工件表面質(zhì)量差（2）精度不穩(wěn)定，反向誤差變大（3）在運(yùn)轉(zhuǎn)的滾珠絲桿中轉(zhuǎn)矩變大（4）滾珠絲桿運(yùn)動(dòng)不靈活（5）滾珠絲桿副的噪聲二、滾珠絲桿的故障維修實(shí)例：表4—4滾珠絲桿的故障維修序號(hào)1故障現(xiàn)象某加工中心，數(shù)控系統(tǒng)主要A950MC，Y軸的珠絲桿發(fā)生的故障，開始啟動(dòng)液壓之后，手動(dòng)移動(dòng)y軸時(shí)，CRT發(fā)生報(bào)警，然后液壓自動(dòng)中斷，驅(qū)動(dòng)失敗。故障原因分析這故障涉及到了機(jī)械、電氣、液壓等部分，按照故障的檢查順序：伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)到電動(dòng)機(jī)及測(cè)量元件到電動(dòng)機(jī)與絲桿聯(lián)接部分到液壓平衡裝置到開口螺母和滾珠絲桿到滾針排到其他的機(jī)械部分故障排除方法（1)通過檢查驅(qū)動(dòng)的裝置內(nèi)部元件及外部接線的狀態(tài)還好，測(cè)量系統(tǒng)跟電動(dòng)機(jī)均正常（2）Y軸被拆下時(shí)液壓系統(tǒng)抱閘后情況均正常然后有以下形式1、把絲桿跟電動(dòng)機(jī)的同步傳動(dòng)帶脫離；2、手搖Y軸時(shí)絲桿感覺非常吃力.（3）通過檢查Y軸調(diào)節(jié)閥、液壓平衡缸等，均正常，還有滾珠絲桿上的軸承座也正常.(4）Y軸螺母脫開后，手搖絲桿仍很緊（5）滾珠絲桿下軸承座拆開后發(fā)現(xiàn)，由于軸瓦與軸向推力軸承的緊固螺母抱住，導(dǎo)致手搖絲桿很吃力。在正常狀態(tài)下，左右轉(zhuǎn)動(dòng)的絲桿應(yīng)力大致均衡，而且較省力。故障原因確認(rèn)（1）因?yàn)榫o固螺母的松動(dòng)，所以滾珠絲桿的上下竄動(dòng)，導(dǎo)致伺服電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)絲桿空轉(zhuǎn)了一圈。（2）數(shù)控系統(tǒng)中，當(dāng)NC的指令發(fā)出之后，測(cè)量系統(tǒng)就會(huì)有反饋信號(hào)，如果間隙的距離超過了數(shù)控系統(tǒng)所規(guī)定的范圍之內(nèi)，電動(dòng)機(jī)空走許多個(gè)脈沖信號(hào)后光柵尺沒有反饋信號(hào)，數(shù)控系統(tǒng)就會(huì)報(bào)警，機(jī)床不能運(yùn)行，導(dǎo)致驅(qū)動(dòng)失敗。（3）故障處理排除故障必須把緊固螺母擰好，讓滾珠絲桿不在竄動(dòng)。伺服系統(tǒng)的最終的執(zhí)行元件是伺服電動(dòng)機(jī)，它又可以分為交流電動(dòng)機(jī)和直流伺服電動(dòng)機(jī)兩類。直流伺服電動(dòng)機(jī)采用換向環(huán)和電刷，所以容易出現(xiàn)問題比較容易，而且要經(jīng)常維護(hù)和換電刷。具有免維護(hù)的特點(diǎn)的交流伺服電動(dòng)機(jī)，不容易損壞。發(fā)那科系統(tǒng)使用的交流伺服電動(dòng)機(jī)。而西門子系統(tǒng)中使用的是1FT5與1FT6系列永磁伺服電動(dòng)機(jī)。一、伺服電機(jī)的維修案例示例：一臺(tái)數(shù)控車床出現(xiàn)報(bào)警“421SERVOALARM：Z-AXISEXCESSＥＲＲＯＲ”，“421SERVOALARM：Z-AXISＳＹＳＴＥＭＥＲＲＯＲ”數(shù)控系統(tǒng)：FANUC0iTC系統(tǒng)。1、故障現(xiàn)象：這臺(tái)機(jī)床在自動(dòng)加工時(shí)突然出現(xiàn)，指示Z軸移動(dòng)發(fā)現(xiàn)問題。2、故障分析與檢查：根據(jù)報(bào)警信息的提示，411號(hào)報(bào)警指示Z軸移動(dòng)過程中偏差過大，414號(hào)報(bào)警指示伺服系統(tǒng)出錯(cuò)，都是指示Z軸伺服系統(tǒng)出現(xiàn)問題。3、這臺(tái)機(jī)床采用了FANUC的交流數(shù)字伺服系統(tǒng)，進(jìn)行對(duì)Z軸伺服驅(qū)動(dòng)模塊檢查，然而發(fā)現(xiàn)伺服驅(qū)動(dòng)模塊的數(shù)碼管顯示