數(shù)控設(shè)備維護(hù)與裝調(diào) 課件 情境二任務(wù)2.2 進(jìn)給軸故障維修

任務(wù)2.2進(jìn)給軸故障維修修德創(chuàng)新致遠(yuǎn)塑能情境2主軸及進(jìn)給軸故障維修工作目標(biāo)1.能夠描述伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的組成和工作原理；2.能夠列舉數(shù)控機(jī)床進(jìn)給軸常見的故障現(xiàn)象；3.能根據(jù)給定參考資料，設(shè)置伺服系統(tǒng)參數(shù)；4.能利用模塊交換法等排除進(jìn)給軸常見故障；5.能在完成任務(wù)過(guò)程中培養(yǎng)安全意識(shí)，鍛煉職業(yè)素養(yǎng)，誠(chéng)實(shí)守信，有團(tuán)隊(duì)意識(shí)，工匠精神，培養(yǎng)愛崗敬業(yè)和愛國(guó)情懷。任務(wù)描述

某數(shù)控車間一臺(tái)配FANUCOiMate數(shù)控系統(tǒng)數(shù)控銑床，機(jī)床上電后，手動(dòng)方式移動(dòng)Y軸，工作臺(tái)不移動(dòng)，故障現(xiàn)象如圖所示。請(qǐng)根據(jù)故障現(xiàn)象，按照“檢查——計(jì)劃——診斷——維修——試機(jī)”五步故障維修工作法排除故障。一、伺服系統(tǒng)簡(jiǎn)介相關(guān)知識(shí)（一）伺服系統(tǒng)概述

什么是伺服呢？這個(gè)英文Servo的諧音，念起來(lái)與伺服發(fā)音差不多。伺服就是“伺候”的意思，就是非常聽話，讓走哪，就走哪。在數(shù)控機(jī)床中，伺服系統(tǒng)接受CNC系統(tǒng)的指令，在伺服系統(tǒng)內(nèi)部進(jìn)行信號(hào)處理，然后驅(qū)動(dòng)機(jī)床執(zhí)行部件跟隨指令脈沖運(yùn)動(dòng)，快速準(zhǔn)確地完成指令動(dòng)作。數(shù)控機(jī)床中的伺服系統(tǒng)取代了傳統(tǒng)機(jī)床的機(jī)械傳動(dòng)，這是數(shù)控機(jī)床重要特征之一。一、伺服系統(tǒng)簡(jiǎn)介（二）伺服系統(tǒng)的組成及工作原理二、伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)連接（一）伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)連接方式二、伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)連接（二）伺服放大器接口的定義（1）1—狀態(tài)指示。用發(fā)光二極管表示伺服放大器所處狀態(tài)，出現(xiàn)異常時(shí)顯示相關(guān)報(bào)警代號(hào)。（2）2—絕對(duì)位置檢測(cè)器用鋰電池安裝位置。（3）3—CX2A。直流24V輸入接口。該接口與前級(jí)模塊的CX2B接口連接。（4）4—CX2B。直流24V輸出接口。該接口與后級(jí)模塊的CX2A接口連接。（5）5—JX5。檢測(cè)板用輸出。（6）6—JX14。信號(hào)接口。與前級(jí)模塊相應(yīng)接口連接。（7）7—JX1B。信號(hào)接口。與后級(jí)模塊相應(yīng)接口連接。（8）8—JF1。接第1軸伺服電動(dòng)機(jī)脈沖編碼器反饋信號(hào)。（9）9—JF2。接第2軸伺服電動(dòng)機(jī)脈沖編碼器反饋信號(hào)。（10）10—JF3。接第3軸伺服電動(dòng)機(jī)脈沖編碼器反饋信號(hào)。（11）11—COP10B。通過(guò)光纜接NC主板或前級(jí)伺服放大器COP10A接口。（12）12—COP10A。通過(guò)光纜接后級(jí)伺服放大器COP10B接口。（13）13—三相交流電源輸出端。該接口與伺服電動(dòng)機(jī)接線端連接。二、伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)連接（二）伺服放大器接口的定義二、伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)連接（三）數(shù)控機(jī)床與伺服進(jìn)給有關(guān)的參數(shù)二、伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)連接（三）數(shù)控機(jī)床與伺服進(jìn)給有關(guān)的參數(shù)二、伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)連接（三）數(shù)控機(jī)床與伺服進(jìn)給有關(guān)的參數(shù)三、伺服位置檢測(cè)裝置

位置檢測(cè)裝置的主要作用是采集數(shù)控機(jī)床機(jī)械移動(dòng)的位置信息和速度信息，并將這些信息反饋至控制器的軸卡中進(jìn)行控制，它的種類根據(jù)反饋形式和對(duì)位置的記憶功能有所不同。位置檢測(cè)器按其安裝的位置分為內(nèi)置編碼器和外置編碼器。（一）內(nèi)置編碼器

內(nèi)置編碼器就是來(lái)檢測(cè)伺服電動(dòng)機(jī)選中精度的檢測(cè)儀器，安裝在電動(dòng)機(jī)后方，包括了位置檢測(cè)、速度檢測(cè)、磁極位置檢測(cè)。它檢測(cè)不到絲杠的螺距誤差和齒輪間隙引起的運(yùn)動(dòng)誤差，屬于半閉環(huán)控制，但可以對(duì)這類誤差進(jìn)行補(bǔ)償以達(dá)到所需的精度要求。（二）外部置編碼器

外置編碼器安裝在機(jī)床床身和工作臺(tái)之間，這種數(shù)控機(jī)床精度和穩(wěn)定性最好。可以消除整個(gè)驅(qū)動(dòng)和傳動(dòng)環(huán)節(jié)的誤差等，具有很高的位置控制精度，屬于全閉環(huán)控制，外置編碼器常見的有光柵尺、光柵盤，其中光柵尺應(yīng)用較廣泛。任務(wù)分析

手動(dòng)方式下，Y軸移動(dòng)的信號(hào)流向簡(jiǎn)圖如圖2-2-6所示，其中任何一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問(wèn)題，都有可能導(dǎo)致機(jī)床Y軸不動(dòng)。（1）面板按鍵如果手動(dòng)按鍵失效，沒(méi)有信號(hào)進(jìn)入系統(tǒng)，則肯定Y軸不動(dòng)，Y軸按鍵及對(duì)應(yīng)的PMC地址如圖2-2-7所示。任務(wù)分析

（2）數(shù)控系統(tǒng)數(shù)控系統(tǒng)本身有故障（包含接口、參數(shù)和PMC程序等），沒(méi)有信號(hào)輸出肯定也會(huì)導(dǎo)致Y軸不動(dòng)。

（3）伺服驅(qū)動(dòng)（Y軸伺服驅(qū)動(dòng)控制接線如圖2-2-8所示）首先是伺服驅(qū)動(dòng)無(wú)法上電，其次是伺服驅(qū)動(dòng)本身有故障（參數(shù)、硬件），也會(huì)導(dǎo)致Y軸不動(dòng)。任務(wù)分析任務(wù)分析

（4）伺服電動(dòng)機(jī)（如圖2-2-9所示）伺服電動(dòng)機(jī)如果出現(xiàn)故障或卡死，工作臺(tái)肯定不會(huì)動(dòng)。任務(wù)分析（5）反饋單元編碼器損壞也會(huì)導(dǎo)致機(jī)床不動(dòng)。（6）機(jī)械單元如果機(jī)械部分卡死或連接伺服電機(jī)與工作臺(tái)的聯(lián)軸器松動(dòng)等因素也會(huì)導(dǎo)致工作臺(tái)不動(dòng)。（7）各連接電纜如果以上各單元之間連接電纜斷線或者松脫，都會(huì)有可能導(dǎo)致Y軸不動(dòng)。任務(wù)實(shí)施以“Y軸不動(dòng)故障維修”任務(wù)為例，按照“檢查——計(jì)劃——診斷——維修——試機(jī)”五步故障維修工作法排除故障。1.檢查（1）發(fā)生故障的數(shù)控機(jī)床采用的是FANUC伺服驅(qū)動(dòng)器。（2）機(jī)床正常上電后，手動(dòng)模式下，按Y軸正/負(fù)向鍵，機(jī)床不動(dòng)，按下X軸的按鍵，機(jī)床運(yùn)行正常。（3）多次操作，并利用手輪的方式下，故障依然存在。任務(wù)實(shí)施2.計(jì)劃根據(jù)對(duì)數(shù)控機(jī)床現(xiàn)場(chǎng)檢查情況，進(jìn)行團(tuán)隊(duì)會(huì)議，并填寫工作單中的計(jì)劃單、決策單和實(shí)施單。初步制訂一下排除故障方案：（1）由于按Y軸正/負(fù)向按鍵，機(jī)床均沒(méi)有動(dòng)靜，故按鍵損壞的可能性比較小，可通過(guò)手輪或者PMC查看數(shù)據(jù)地址確認(rèn)。（2）如果按鍵沒(méi)有問(wèn)題，可以檢查Y軸進(jìn)給伺服系統(tǒng)相關(guān)電纜是否連接牢靠。（3）然后利用替換法鑒別故障到底是數(shù)控系統(tǒng)、伺服驅(qū)動(dòng)還是伺服電動(dòng)機(jī)（要對(duì)相應(yīng)的參數(shù)進(jìn)行修改）。（4）最后判斷是外部條件還是伺服電動(dòng)機(jī)、伺服驅(qū)動(dòng)器等本身出現(xiàn)故障，決定是否需要請(qǐng)求數(shù)控機(jī)床廠家來(lái)幫助。任務(wù)實(shí)施3.診斷根據(jù)診斷思路，進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)診斷，步驟如下：（1）檢查按鍵是否有效，可通過(guò)手輪方式或者是查看PMC狀態(tài)，查看Y向地址是否有效，按下后是否由0變?yōu)?，經(jīng)查看，均變?yōu)?，證明按鍵沒(méi)有損壞，工作正常。（2）檢查Y軸進(jìn)給伺服系統(tǒng)相關(guān)電纜的連接，發(fā)現(xiàn)均無(wú)松動(dòng)。（3）在伺服驅(qū)動(dòng)器上將兩電動(dòng)機(jī)動(dòng)力線調(diào)換，相應(yīng)反饋電纜也進(jìn)行改變，但沒(méi)有進(jìn)行參數(shù)等調(diào)整，結(jié)果發(fā)現(xiàn)按下X軸按鍵，Y軸仍然不動(dòng)，而按Y軸按鍵，X軸動(dòng)，則可判斷伺服驅(qū)動(dòng)器沒(méi)有問(wèn)題，故障應(yīng)是伺服電動(dòng)機(jī)或者是機(jī)械部分。（4）機(jī)床斷電，斷開伺服電動(dòng)機(jī)與絲杠的連接，