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                          數控銑床進給系統的常見故障和故障診斷

                          時間:2017-09-11 09:07來源:未知 作者:東重數控 點擊:
                          數控銑床

                          1、竄動
                          在進給時出現竄動現象,即在切削過程中,進給速度應均勻時,突然出現加速現象。產生的原因可能有:測速信號不穩定,如測速裝置不穩定、測速反饋信號干擾等;速度控制信號不穩定或受到干擾;接線端子接觸不良,如螺釘松動等。當竄動發生在由正向運動向反向運動轉換的瞬間時,一般是進給傳動鏈的反向間隙或伺服系統增益過大所致。排除方法是逐一檢查上述可能故障點,找到故障,確定原因并加以排除。
                          2.爬行
                          爬行現象一般是由于進給傳動鏈潤滑狀態不良、伺服系統增益過低以及外負載過大等因素所致。尤其要注意的是,如果伺服電動機和滾珠絲杠連接用的聯軸器本身有缺陷,如裂紋等,則會造成滾珠絲杠轉動和何服電動機的轉動不同步,而使進給運動忽快忽慢,產生爬行現象。
                          3.振動
                          當發現某一進給軸振動時,若與進給速度無關,則一般與位置環增益太高或位置反饋故障有關。
                          4.位置誤差
                          當何服軸運動超過位置允差范圍時,數控系統就會產生位置誤差過大的報警,包括跟隨誤差、輪廓誤差和定位誤差等。主要原因有:
                          (1)系統設定的允差范圍小。
                          (2)何服系統增益設置不當。
                          (3)位置檢測裝置有污染。
                          (4)進給傳動鏈積累誤差過大。
                          (5)主軸箱垂直運動時平衡裝置不穩。
                          5、機械傳動部件間存在間隙或松動
                          在數控機床的進給傳動鏈中,常常由于傳動元件的鍵槽與鍵之間的間隙使傳動受到破壞。因此,必須嚴格檢查加工和裝配質量,在裝配滾珠絲杠時應當檢查軸承的預緊情況,以防止滾珠絲杠軸的竄動,因為游隙也是產生明顯傳動間隙的原因。

                          故障診斷:

                          閉環Y軸控制系統大致可分為NC系統、光棚位置檢測系統、速度調節系統和機械(包括液壓)系統4部分。這4部分中哪個系統出現故障都會影響到機床運動誤差,從而導致機床報警。此處按逐一否定法進行分析,確定首先要檢測的故障部位。在Y軸閉環位置控制的四大系統中,由于NC系統檢修比較復雜,更換組件時又會造成RAM存儲器中的數據丟失,因此必須做好重新輸入數據的準備,否則很難恢復機床的原有功能。通常這部分留待最后解決。

                          速度調節系統出現故障引起報警,常常是由于驅動電動機轉速不穩定造成的。這部分檢修最簡單的辦法是更換速度調節器和伺服電動機。如果沒有備件,可用X軸的調節器和電動機替換(因X軸是正常的),換用時要注意將調節器調零。用X軸的調節器和電動機時,要把Y軸調節器的編程印制電路板換到X軸調節器上。

                          若交換后檢查電器系統和光柵位置檢測系統正常,則問題可能在機械(包括液壓)系統方面。這部分涉及的零件較多,能直接影響運動誤差的有液壓平衡系統、絲杠螺母間隙、絲杠預拉伸力以及主軸箱與導軌的縱、橫向間隙等。通常這方面的檢修采取先易后難的原則進行。

                          1.拆卸平衡液壓缸,清洗調整液壓閥

                          Y軸主軸箱液壓平衡力的大小及其變化,直接影響驅動電動機的工作電流及運動誤差。檢查平衡力是否合適,最有效的辦法是檢查驅動電動機的電流。平衡良好時,機床主軸箱上升和下降時的電動機電流值相差不大。檢測時,由于主軸箱上升和下降時的電動機電流值相差很大,因此拆下電動機,用力矩扳手轉動絲杠,當轉矩值在正常范圍,且上升時的轉矩略大于下降時的轉矩時,說明下降時電動機電流增大的原因是由于小液壓缸工作時回油不暢造成的。

                          進一步分析,回油不暢與調壓閥、溢流閥和液壓缸有關。為了排除油路堵塞的可能性,清洗了調壓閥和溢流閥,重新對壓力進行了調整。

                          2.拆裝Y軸滾珠絲杠
                          因滾珠絲杠與螺母間的間隙、絲杠預拉力的大小都直接影響著運動誤差,所以決定進行如下的調整:
                          (1)調整滾珠絲杠與螺母達到一定的預緊力。
                          (2)調整左、右端向心-推力組合軸承,使絲杠預拉力增大,使絲杠伸長,從而減小產生的軸向間隙。

                          3、調整主軸箱與Y軸立柱導軌鑲條和夾條滾輪
                          如主軸箱與立柱之間有間隙,在主軸箱移動時,會造成移動速度瞬時變化,過大就會導致報警。為此在主軸箱上X軸方向放置水平儀,上、下移動主軸箱,水平儀在上、下不同位置上的讀數差值過大;在Z軸方向放置水平儀,上、下移動主軸箱,水平儀在不同位置的讀數差值也較大。由于X、Z軸兩個方向測得的主軸箱上、下移動的差值均較大,說明主軸箱與立柱結合面之間的間隙,導致立柱導軌的直線性變差,因而造成運動速度瞬間變化過大出現報警。
                          結論:經過上述檢查、調整、試車后,故障消除,這說明報警主要是由于機械部分存在間隙造成的。由于間隙使坐標軸在運動時的速度不再是恒速,并通過實際位置檢測系統放大了這個速度值,該值又使速度調節環節輸入電壓發生變化,當這種循環超過一定誤差范圍時,就會導致上述各種報警。


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