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機(jī)床伺服系統(tǒng)有哪些常見故障

2024-01-12

伺服系統(tǒng)是數(shù)控裝置和機(jī)床主機(jī)的聯(lián)系環(huán)節(jié),它用于接收數(shù)控裝置插補(bǔ)器發(fā)出的進(jìn)給脈沖或進(jìn)給位移量信息,經(jīng)過一定的信號(hào)轉(zhuǎn)換和電壓、功率放大,由伺服電機(jī)帶動(dòng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu),最后轉(zhuǎn)化為機(jī)床工作臺(tái)相對(duì)于刀具的直線位移或回轉(zhuǎn)位移。

為了提高數(shù)控機(jī)床的性能,對(duì)機(jī)床用進(jìn)給伺服系統(tǒng)提出了很高的要求。由于各種數(shù)控機(jī)床所完成的加工任務(wù)不同,所以對(duì)進(jìn)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(dāng)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)超過由軟件設(shè)定的軟限位或由限位開關(guān)設(shè)定的硬限位時(shí),就會(huì)發(fā)生超程報(bào)警,一般會(huì)在CRT上顯示報(bào)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(bào)警。

2、過載
當(dāng)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的負(fù)載過大,頻繁正、反向運(yùn)動(dòng)以及傳動(dòng)鏈潤滑狀態(tài)不良時(shí),均會(huì)引起過載報(bào)警。一般會(huì)在CRT上顯示伺服電動(dòng)機(jī)過載、過熱或過流等報(bào)警信息。同時(shí),在強(qiáng)電柜中的進(jìn)給驅(qū)動(dòng)單元上、指示燈或數(shù)碼管會(huì)提示驅(qū)動(dòng)單元過載、過電流等信息。

3、竄動(dòng)
在進(jìn)給時(shí)出現(xiàn)竄動(dòng)現(xiàn)象:
①測(cè)速信號(hào)不穩(wěn)定,如測(cè)速裝置故障、測(cè)速反饋信號(hào)干擾等;
②速度控制信號(hào)不穩(wěn)定或受到干擾;
③接線端子接觸不良,如螺釘松動(dòng)等。
當(dāng)竄動(dòng)發(fā)生在由正方向運(yùn)動(dòng)與反向運(yùn)動(dòng)的換向瞬間時(shí),一般是由于進(jìn)給傳動(dòng)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(dòng)加速段或低速進(jìn)給時(shí),一般是由于進(jìn)給傳動(dòng)鏈的潤滑狀態(tài)不良、伺服系統(tǒng)增益低及外加負(fù)載過大等因素所致。尤其要注意的是:伺服電動(dòng)機(jī)和滾珠絲杠聯(lián)接用的聯(lián)軸器,由于聯(lián)接松動(dòng)或聯(lián)軸器本身的缺陷,如裂紋等,造成滾珠絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)與伺服電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)不同步,從而使進(jìn)給運(yùn)動(dòng)忽快忽慢,產(chǎn)生爬行現(xiàn)象。

5、機(jī)床出現(xiàn)振動(dòng)
機(jī)床以高速運(yùn)行時(shí),可能產(chǎn)生振動(dòng),這時(shí)就會(huì)出現(xiàn)過流報(bào)警。機(jī)床振動(dòng)問題一般屬于速度問題,所以就應(yīng)去查找速度環(huán);而機(jī)床速度的整個(gè)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(guān)的問題,應(yīng)該去查找速度調(diào)節(jié)器,因此振動(dòng)問題應(yīng)查找速度調(diào)節(jié)器。主要從給定信號(hào)、反饋信號(hào)及速度調(diào)節(jié)器本身這三方面去查找故障。

6、伺服電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)
數(shù)控系統(tǒng)至進(jìn)給驅(qū)動(dòng)單元除了速度控制信號(hào)外,還有使能控制信號(hào),一般為DC 24V繼電器線圈電壓。伺服電動(dòng)機(jī)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(hào)輸出;
②檢查使能信號(hào)是否接通。通過CRT觀察I/O狀態(tài),分析機(jī)床PLC梯形圖(或流程圖),以確定進(jìn)給軸的起動(dòng)條件,如潤滑、冷卻等是否滿足;
③對(duì)帶電磁制動(dòng)的伺服電動(dòng)機(jī),應(yīng)檢查電磁制動(dòng)是否釋放;
④進(jìn)給驅(qū)動(dòng)單元故障;
⑤伺服電動(dòng)機(jī)故障。

7、位置誤差
當(dāng)伺服軸運(yùn)動(dòng)超過位置允差范圍時(shí),數(shù)控系統(tǒng)就會(huì)產(chǎn)生位置誤差過大的報(bào)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(shè)定的允差范圍??;
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進(jìn)給傳動(dòng)鏈累積誤差過大;
⑤主軸箱垂直運(yùn)動(dòng)時(shí)平衡裝置(如平衡液壓缸等)不穩(wěn)。

8、漂移
當(dāng)指令值為零時(shí),坐標(biāo)軸仍移動(dòng),從而造成位置誤差。通過誤差補(bǔ)償和驅(qū)動(dòng)單元的零速調(diào)整來消除。

9、機(jī)械傳動(dòng)部件的間隙與松動(dòng)
在數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給傳動(dòng)鏈中,常常由于傳動(dòng)元件的鍵槽與鍵之間的間隙使傳動(dòng)受到破壞,因此,除了在設(shè)計(jì)時(shí)慎重選擇鍵聯(lián)結(jié)機(jī)構(gòu)之外,對(duì)加工和裝配必須進(jìn)行嚴(yán)查。在裝配滾珠絲杠時(shí)應(yīng)當(dāng)檢查軸承的預(yù)緊情況,以防止?jié)L珠絲杠的軸向竄動(dòng),因?yàn)橛蜗兑彩钱a(chǎn)生明顯傳動(dòng)間隙的另一個(gè)原因

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