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數(shù)控機(jī)床伺服系統(tǒng)故障診斷分析和維修處理
數(shù)控機(jī)床是裝有程序控制系統(tǒng)的自動(dòng)化機(jī)床，作為裝備制造領(lǐng)域先進(jìn)技術(shù)的代表，被廣泛應(yīng)用于裝備制造行業(yè)。下面是小編整理的關(guān)于數(shù)控機(jī)床伺服系統(tǒng)故障診斷分析和維修處理的相關(guān)介紹資料，大家一起來(lái)看看吧。
數(shù)控機(jī)床的應(yīng)用，提升了裝備制造業(yè)的自動(dòng)化、信息化和現(xiàn)代化水平，為裝備制造行業(yè)帶來(lái)了廣闊的發(fā)展前景。
數(shù)控機(jī)床伺服系統(tǒng)由于擔(dān)負(fù)著控制信息處理和控制機(jī)床執(zhí)行部件工作的重要系統(tǒng)，其故障的診斷分析和維修處理技術(shù)也一直受到裝備制造行業(yè)的普遍重視。
數(shù)控機(jī)床伺服系統(tǒng)構(gòu)成
數(shù)控機(jī)床伺服系統(tǒng)由驅(qū)動(dòng)裝置和執(zhí)行機(jī)構(gòu)兩部分構(gòu)成，數(shù)控機(jī)床伺服系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給伺服控制和主軸伺服控制，通過(guò)數(shù)控機(jī)床伺服系統(tǒng)對(duì)數(shù)控裝置指令信息接收、放大、整形處理，能夠?qū)⒖刂破鞯拿钷D(zhuǎn)換為機(jī)床執(zhí)行部件的位移運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)零件的切削加工。
數(shù)控機(jī)床的伺服驅(qū)動(dòng)裝置要求具有良好的快速反應(yīng)性能，準(zhǔn)確而靈敏地跟蹤數(shù)控裝置發(fā)出的數(shù)字指令信號(hào)，執(zhí)行來(lái)自數(shù)控裝置的指令，提高系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)跟隨特性和靜態(tài)跟蹤精度。
伺服系統(tǒng)包括驅(qū)動(dòng)裝置和執(zhí)行機(jī)構(gòu)兩部分，由主軸驅(qū)動(dòng)單元、進(jìn)給驅(qū)動(dòng)單元和主軸伺服電動(dòng)機(jī)、進(jìn)給伺服電動(dòng)機(jī)組成。
數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)中伺服系統(tǒng)是將控制器的數(shù)字命令轉(zhuǎn)換為具體加工的重要環(huán)節(jié)，因此伺服系統(tǒng)不僅結(jié)構(gòu)原理復(fù)雜，對(duì)工件的加工和處理更有重要作用。
伺服系統(tǒng)的運(yùn)行穩(wěn)定性直接影響機(jī)床的運(yùn)行狀態(tài)、工件的加工質(zhì)量，為了在保證數(shù)控機(jī)床機(jī)械加工精度、準(zhǔn)確度的前提下提升數(shù)控機(jī)床的生產(chǎn)效率，對(duì)伺服系統(tǒng)的故障預(yù)防、診斷和分析一直是數(shù)控機(jī)床應(yīng)用中的重點(diǎn)問(wèn)題。
進(jìn)給系統(tǒng)常見(jiàn)故障與維修
1.進(jìn)給伺服系統(tǒng)故障類型
進(jìn)給伺服系統(tǒng)由于其涉及的元件較多且功能復(fù)雜，因而進(jìn)給伺服系統(tǒng)的故障類型也較為多樣。
通過(guò)對(duì)數(shù)控機(jī)床進(jìn)給伺服系統(tǒng)故障的總結(jié)和分析，其故障主要有以下幾種類型。
報(bào)警：報(bào)警主要是由于進(jìn)給運(yùn)動(dòng)量超過(guò)軟件設(shè)定的限位或限位開(kāi)關(guān)決定的硬限位時(shí)發(fā)生的超程報(bào)警。另外，當(dāng)系統(tǒng)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的負(fù)載過(guò)大時(shí)，由于正反運(yùn)動(dòng)的過(guò)于頻繁和進(jìn)給傳動(dòng)鏈潤(rùn)滑狀態(tài)不良也會(huì)發(fā)生報(bào)警。
當(dāng)伺服系統(tǒng)發(fā)生報(bào)警時(shí)，預(yù)示著伺服系統(tǒng)的工作出現(xiàn)問(wèn)題，工作人員需要及時(shí)進(jìn)行停機(jī)檢查，避免數(shù)控機(jī)床故障處理不及時(shí)造成零件質(zhì)量問(wèn)題并對(duì)數(shù)控機(jī)床帶來(lái)物理性損壞。
竄動(dòng)、爬行和振動(dòng)：竄動(dòng)、爬行和振動(dòng)是數(shù)控機(jī)床伺服系統(tǒng)常見(jiàn)的故障，一旦竄動(dòng)、爬行和振動(dòng)現(xiàn)象發(fā)生，會(huì)直接導(dǎo)致機(jī)械加工精度和準(zhǔn)確度的下降，給零件質(zhì)量帶來(lái)影響。
竄動(dòng)大多是由于測(cè)速裝置故障導(dǎo)致的測(cè)速信號(hào)不穩(wěn)定或者速度控制信號(hào)不穩(wěn)定導(dǎo)致的，除此之外接線端子的接觸不良也會(huì)導(dǎo)致竄動(dòng)現(xiàn)象的發(fā)生。
爬行發(fā)生的主要原因是傳動(dòng)鏈的潤(rùn)滑狀態(tài)不良，伺服增益過(guò)低和外加負(fù)載過(guò)大等導(dǎo)致。
振動(dòng)現(xiàn)象的發(fā)生大多是由于進(jìn)給速度太快或進(jìn)給加速度過(guò)大導(dǎo)致的。
位置誤差和漂移：位置誤差是由于伺服軸運(yùn)動(dòng)超過(guò)位置允許誤差范圍時(shí)導(dǎo)致，位置誤差包括跟隨誤差、輪廓誤差和定位誤差等。
漂移是指數(shù)控機(jī)床的指令值為零時(shí)，坐標(biāo)軸仍然繼續(xù)移動(dòng)的現(xiàn)象，位置誤差和漂移不僅會(huì)影響工件的加工質(zhì)量，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)發(fā)生撞車事故，給數(shù)控機(jī)床帶來(lái)物理?yè)p傷。
回參考點(diǎn)故障：機(jī)床回參考點(diǎn)故障一般表現(xiàn)為找不到參考點(diǎn)或者找不準(zhǔn)參考點(diǎn)兩類，回參考點(diǎn)故障大多是由于參考點(diǎn)減速開(kāi)關(guān)接收信息故障或信號(hào)失效導(dǎo)致的。
2.進(jìn)給伺服系統(tǒng)常見(jiàn)故障的維修處理
進(jìn)給伺服系統(tǒng)故障，一般可通過(guò)參考操作說(shuō)明排除，如果遇到參考操作說(shuō)明無(wú)法排除的故障則需要具體問(wèn)題具體分析解決。
當(dāng)振動(dòng)故障發(fā)生時(shí)可以對(duì)機(jī)械安裝進(jìn)行檢查和調(diào)整，并保證伺服電機(jī)速度和位置檢測(cè)的準(zhǔn)確性，由于數(shù)控伺服系統(tǒng)中電子元件較多，因此還需要檢查有無(wú)外部干擾影響，并且對(duì)驅(qū)動(dòng)單元的參數(shù)進(jìn)行排查，通過(guò)檢查確定故障類型;
如果是機(jī)械故障則對(duì)機(jī)械故障予以及時(shí)解決，如果是電氣故障則需要具體確認(rèn)發(fā)生問(wèn)題的位置，通過(guò)維修或者元器件更換等手段對(duì)伺服系統(tǒng)故障進(jìn)行維修處理。
如果發(fā)生無(wú)法回參考點(diǎn)的現(xiàn)象，首先可以檢查回參考點(diǎn)減速開(kāi)關(guān)信號(hào)是否準(zhǔn)確有效，并根據(jù)回參考點(diǎn)減速開(kāi)關(guān)信號(hào)的問(wèn)題采用原理分析法或追蹤法分析等方法判斷位置并及時(shí)的維修和處理。
主軸伺服系統(tǒng)故障及處理
1.主軸伺服系統(tǒng)的故障類型
直流主軸伺服系統(tǒng)的故障主要表現(xiàn)為停轉(zhuǎn)、速度異常、電機(jī)振動(dòng)和主電路過(guò)電流報(bào)警等。
交流主軸伺服系統(tǒng)容易發(fā)生的故障主要表現(xiàn)為電機(jī)過(guò)勢(shì)、熔絲熔斷等，引發(fā)該類故障的主要原因時(shí)由于電機(jī)超載、接觸不良或者冷卻裝置損壞導(dǎo)致的部分元件阻抗過(guò)高或者數(shù)控機(jī)床的浪涌吸收器發(fā)生故障。
2.主軸伺服系統(tǒng)常見(jiàn)故障的維修處理
主軸伺服系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)首先要確定主軸系統(tǒng)出現(xiàn)故障的類型及位置。當(dāng)主軸電機(jī)不運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)首先需要確定數(shù)控系統(tǒng)是否有信號(hào)輸出，再對(duì)I/O狀態(tài)進(jìn)行觀察，并確定是否滿足主軸的啟動(dòng)條件。
如果伺服電機(jī)帶有電磁制動(dòng)，還需要確定是否釋放了電磁制動(dòng)。如果主軸出現(xiàn)轉(zhuǎn)速異常，首先要對(duì)機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行檢查，確保機(jī)床的動(dòng)作無(wú)異常。
如果機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)無(wú)異常則需要對(duì)主軸驅(qū)動(dòng)器的電纜連接、主軸驅(qū)動(dòng)器的狀態(tài)指示燈等進(jìn)行檢查，并分析是否主軸驅(qū)動(dòng)器出現(xiàn)問(wèn)題。
如果以上原因均被排除，則很有可能是控制板出現(xiàn)故障。
當(dāng)主軸高速轉(zhuǎn)動(dòng)振動(dòng)過(guò)大時(shí)，多數(shù)是由于主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的電氣部分故障導(dǎo)致，針對(duì)這種問(wèn)題我們要根據(jù)電氣原理圖對(duì)主軸驅(qū)動(dòng)與各處電氣連接進(jìn)行全面檢查，確定故障部位并予以維修和處理。
結(jié)語(yǔ)
綜上所述，數(shù)控機(jī)床伺服系統(tǒng)作為數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)中最為復(fù)雜的系統(tǒng)，對(duì)數(shù)控機(jī)床的平穩(wěn)運(yùn)行和機(jī)械零件加工精度具有重要影響。
當(dāng)數(shù)控機(jī)床伺服系統(tǒng)出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，首先要根據(jù)故障現(xiàn)象判斷故障類型，再通過(guò)一定的技術(shù)手段對(duì)故障位置進(jìn)行排查，當(dāng)確定故障原因和位置后，針對(duì)故障的類型進(jìn)行合理的維修處理，提升數(shù)控機(jī)床運(yùn)行的穩(wěn)定性，保證數(shù)控機(jī)床所生產(chǎn)的工件質(zhì)量，并提高數(shù)控機(jī)床的生產(chǎn)效率。
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