数控机床是机械、液压、电气和计算机技术高度集成的集成产品，其故障大多是机械、液压和电气方面的综合反映。 摘要:分析了数控机床进给系统爬行和振动的原因，阐述了故障的诊断和维修，并通过实例说明了诊断和维修的技术方法。 数控机床进给系统的爬行和振动及其原因数控机床进给系统在驱动运动部件低速运行的过程中，会出现运动部件开始不能启动，启动后突然加速，然后停止，再加速的现象。运动部件忽停忽跳，忽慢忽快的现象叫做爬行。 当它高速运转时，运动部件会有明显的振动。 对于数控机床进给系统爬行的原因，一般认为是机床运动部件之间润滑不好，导致机床工作台运动时静摩擦阻力增大；当电机驱动时，工作台不能前进，使滚珠丝杠发生弹性变形，电机的能量储存在变形中；当电机继续驱动时，储能产生的弹力大于静摩擦力，机床工作台向前爬行，如此反复运动，产生爬行现象。 其实这只是原因之一。这种故障可能是机械进给传动链故障、进给系统电气部分故障、系统参数设置不当或机械部分和电气部分综合故障造成的。 爬行和振动故障的诊断与排除对于数控机床的爬行和振动故障，不要急于下结论，而要根据故障发生的可能性，列出可能引起数控机床爬行和振动的相关因素，然后逐一排队，逐一检查因素，分析定位，排除故障。 找出问题出在哪里，然后进行分析，看是否是导致失败的主要矛盾，直到找到每一个可能的失败因素。 最后，经过统筹考虑，提出了综合解决问题的方案，消除了故障。 排除数控机床进给系统爬行和振动故障的具体方法如下:1 .分析故障发生的部位。爬行和振动故障通常需要在机械部件和进给伺服系统中找到。 因为数控机床进给系统低速时的爬行现象往往取决于机械传动部件的特性，而高速时的振动现象通常与进给传动链中运动副的预紧力有关。 此外，爬行和振动问题与进给速度密切相关，因此还应分析进给伺服系统的速度环和系统参数。 2.机械零件的检查和故障排除。如果涉及机械部分，首先检查导轨副。 由于运动部件的摩擦阻力主要来源于导轨副，如果导轨副的动静摩擦系数较大，且二者之差也较大，则容易导致爬行。 虽然数控机床的导轨副普遍采用滚动导轨、静压导轨或塑料导轨，但如果调整不好，还是会引起爬行或振动。 静压导轨应重点检查静压是否建立；应检查塑料导轨是否有阻碍导轨副运动的杂质或异物，而滚动导轨应检查预紧是否良好。 导轨润滑不良也可能造成爬行问题，有时爬行现象只是导轨副润滑不良造成的。 这时候采用防爬导轨润滑油是非常有效的措施。这种导轨润滑油中含有极性添加剂，可以在导轨表面形成油膜，从而改善导轨的摩擦特性。 其次，检查进给传动链。 在进给系统中，由齿轮、丝杠螺母副或其他传动副组成的传动链必须在伺服驱动装置和运动部件之间通过。 有效提高这种传动链的扭转和拉伸刚度，对提高运动精度和消除爬行非常有利。 运动零件爬行的原因之一是轴承、丝杠螺母副和丝杠本身的预紧力或预紧力不理想。 传动链太长，传动轴直径太小，支架和支撑座刚性不够，这些都是不可忽视的。所以在检验的时候也要考虑这些方面是否存在缺陷。 此外，机械系统连接不良，如联轴器损坏，也可能引起机床的振动和爬行。 3.进给伺服系统的检查与故障排除。如果爬行和振动的故障原因在于进给伺服系统，则需要分别检查伺服系统中的所有相关环节。 检查速度调节器、伺服电机或测速发电机、系统插补精度、系统增益、与位置控制相关的系统参数设置是否有错误、速度控制单元上的短路棒设置是否正确、调整增益电位器是否有偏差、速度控制单元电路是否完好等。，并逐项检查它们。 (1)调速器的检测:调速器的故障主要检测给定信号、反馈信号和调速器本身是否有问题。 给定信号可以由位置偏差计数器发送的模拟信号VCMD通过D/A转换检测到速度调节器。这个信号是否有振动成分可以用示波器观察到伺服板上的管脚。 如果有周期性的振动信号，无疑机床的振动是正确的。调速器这部分没有问题，但是在前级。然后去数模转换器或者偏差计数器找问题。如果我们的测量结果中没有周期性的振动波形，那么问题一定出在反馈信号和速度调节器上。 (2)测速电机的反馈信号与调节器的给定信号完全相同。 因此，反馈信号的波动必然引起调速器反方向调节，从而引起机床的振动。 因为机床在振动，说明机床的速度处于剧烈的振荡中。当然，测速发电机反馈回来的波形肯定是湍流的。 此时，如果机床的振动频率与电机的转速之间存在精确的比例关系，例如，振动频率是电机转速的四倍。 这时候就要考虑电机或者测速发电机有故障的问题了。 (3)电机检查当机床的振动频率与电机转速成一定比例时，首先检查电机是否有故障，检查其碳刷和换向器的表面状况，检查滚珠轴承的润滑情况。 此外，电机电枢线圈不良也会引起系统振动。 这种情况可以通过测量电机的空载电流来确认。如果空载电流与转速成正比增加，说明电机内部短路。 如果出现这种故障，应首先清洁换向器和电刷，然后确认测量。 如果故障仍然存在，可能是线圈匝间短路，应修理电机。 如果没有问题，检查测速发电机。 (4)脉冲编码器或测速发电机的检测对于脉冲编码器或测速发电机的不良状况，可采用以下方法进行测量和检查。 首先，断开位置回路和速度回路，旋转手动电机，观察速度控制单元印刷电路板上F/V转换器的电压。如果电压突然下降，则反馈元件有缺陷。 测速发电机的一个常见问题是碳刷磨出的碳粉储存在换向片之间的槽内，造成测速发电机换向片之间短路。一旦出现这样的问题，就会引起震动。 (5)系统参数的调整一个闭环系统也可能由于参数设置不合理而引起系统振荡。消除振荡的最好方法是减小放大倍数。 在FUNAC的系统中，调节RV1，逆时针旋转。这个时候可以看出马上会好起来。但由于RV1调节电位器的范围比较小，有时无法调节。只能改变短路棒，即切断反馈电阻值，降低整个稳压器的放大倍数。 (6)外部干扰的处理对于固定干扰，检查F/V转换器、电流检测端和同步端的波形，检查是否存在干扰并采取相应措施。 对于意外干扰，只有通过有效的屏蔽和可靠的接地措施，才能尽可能避免。 用了这些方法后，震动并不能完全消除，甚至无效。有必要考虑更换速度调节板或在更换后彻底检查各处的波形。 故障诊断与维修实例【实例1】一台装有FUNAC 11ME系统的加工中心，在长期使用后，X轴前移时会发生振动。 故障分析及处理:伺服进给系统振动和爬行的原因有以下几点:(1)机械部分安装调整不良；(2)伺服电机或速度和位置检测部件有缺陷；(3)驱动器设置和调整不当；(4)外部干扰、接地、屏蔽不良等。 为了区分故障位置，考虑到机床的伺服系统为半闭环结构，将电机与丝杠断开后，发现故障依然存在，因此初步判定故障原因在于伺服驱动系统的电气部分。 为了进一步查明故障原因，维修时可以更换X轴和Y轴的伺服电机，检测结果显示故障转移到Y轴，从而确定故障原因是X轴电机故障引起的。

转载请注明来源:数控车床网 http://www.dy158.cn/
本文关键字:数控车床,数控机床,
本网站友情链接:数控车床 http://www.dy158.cn/



本文分享:
上一篇:上一篇：plc控制机床的基本设计步骤 [数控机床厂]
下一篇:下一篇：加工中心自动换刀过程中PLC的编程技巧 <数控车床>