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                          小型加工中心爬行與振動故障診斷維修

                          時間:2017-09-30 16:09來源:未知 作者:東重數控 點擊:
                          加工中心

                          小型加工中心爬行振動故障診斷流程如下:
                          第一步,對故障發生的部位進行分析。當機床發生爬行與振動故障時,應首先看其外加負載是否過大,其次通常需要在機械部件和數控機床伺服系統查找問題。數控機床進給系統低速時的爬行現象往往取決于機械傳動部件的特性,高速時的振動現象又通常與進給傳動鏈中運動副的預緊力有關。另外,爬行和振動問題是與進給速度密切相關的,因此也要分析進給數控銑床系統的速度環和系統參數。

                          第二步,外加負載過大導致故障的檢查和排除。小型加工中心外加負載過大會導致數控機床爬行,維修前應首先校核工作負載是否過大,如果負載過大應改善切削條件,重新考慮切削負載。

                          第三步,機械部件故障的檢查和排除。造成爬行與振動的原因如果在機械部件,首先要檢查導軌副。因為移動部件所受的摩擦阻力主要來自導軌副,如果導軌副的動、靜摩擦因數大,且其差值也大,將容易造成爬行。盡管數控機床的導軌副廣泛采用了滾動導軌、靜壓導軌或塑料導軌,但如果調整不好,仍會造成爬行或振動。對靜壓導軌應著重檢查靜壓是否建立,對塑料導軌應檢查是否有雜質或異物阻礙導軌副運動,對滾動導軌則應檢查預緊是否良好。導軌副的潤滑不好也可能引起爬行問題,有目時出現爬行現象僅僅是導軌副潤滑狀態不好造成的,這時采用具有防爬作用的導軌潤滑油是一種非常有效的措施,這種導軌潤滑油中有極性添加劑,能在導軌表面形成一層不易破裂的油膜,從而改善導軌的摩擦特性。

                          第四步,小型加工中心進給傳動鏈故障的檢查和排除。在進給系統中,伺服驅動裝置到移動部件之間必須要經過由齒輪、絲杠螺母副或其他傳動副所組成傳動鏈。有效提高這一傳動鏈的扭轉和拉壓剛度,對于提高運動精度,消除爬行非常有益。引起移動部件爬行的原因之一常常是對軸承、絲杠螺母副和絲杠本身的預緊或預拉不理想。傳動鏈太長、傳動軸直徑偏小、支撐和支撐座的剛度不夠也是引起爬行不可忽略的因素,因此在檢查時也要考慮這方面是否有缺陷。另外,機械系統連接不良,如聯軸器損壞等,也可能引起小型加工中心振動和爬行。

                          第五步,小型加工中心進給何服系統故障的檢查和排除。如果爬行與振動的故障原因在進給同服系統,則需要分別檢查何服系統中各有關環節。應檢查速度調節器、伺服電動機或測速發電機、系統插補精度、系統增益、與位置控制有關的系統參數設定有無錯誤、速度控制單元上短路棒設定是否正確、增益電位器調整有無偏差以及速度控制單元的線路是否良好等環節逐項檢查分類排除。
                          (1)速度調節器的檢測
                          對速度調節器故障,主要檢測給定信號、反饋信號和速度調節器本身是否存在問題。給
                          定信號可以通過檢測由位置偏差計數器出來經D/A轉換給速度調節器送出的模擬信號VCMD來實現,這個信號是否有振動分量可以通過示波器來觀察。如果只有一個周期的振動信號那毫無疑問機床振動是正確的,速度調節器這一部分沒有問題,而是前級有問題。
                          (2)測速發電機反饋信號的檢測
                          反饋信號與給定信號對于調節器來說是完全相同的。因此,出現反饋信號的波動,必然引
                          起速度調節器的反方向調節,這樣就會引起機床振動。由于機床在振動,測速發電機反饋回來的波形也一定是動蕩的。這時如果小型加工中心小的振動頻率與電動機旋轉的速度存在一個準確的比例關系,臂如振動的頻率是電動機轉速的4倍,這時就要考慮電動機或測速發電機是否有故障。
                          (3)何服電動機檢查
                          若機床振動頻率與電動機轉速成一定比例,首先就要檢查電動機是否有故障,檢查它的電刷、整流子表面狀況,以及滾珠軸承的潤滑情況。另外,電動機電樞線圈不良也會引起系統振動。這種情況可以通過測量電動機的空載電流進行確認,若空載電流隨轉速成正比例增加,則說明電動機內部有短路現象。出現本故障一般應首先清理換向器、檢查電刷,再進行測量確認。如果故障現象依然存在,則可能是線圈匝間有短路現象,應對電動機進行維修處理。如果沒有什么問題,就要檢查測速發電機。
                          (4)脈沖編碼器或測速發電機的檢測
                          對于脈沖編碼器或測速發電機不良的情況,可按下述方法進行測量檢查。首先將位置環、速度環斷開,手動電動機旋轉,觀察速度控制單元印制電路板上F/V變換器的電壓,如果出現電壓突然下跌的波形,則說明反饋部件不良。測速發電機常常出現的一個問題是電刷粉積存在換向片之間的槽內,造成測速發電機換向片片間短路,一且出現這樣的問題就會引起振動。
                          (5)系統參數的調節
                          一個閉環系統也可能由于參數設定不合理而引起系統振蕩,消除振蕩的最佳方法是減小放大倍數。通過在 FUNAC系統中逆時針方向轉動調節Rv1即可,但由于Rv1調節電位器的范圍比較小,有時只能改變短路棒,也就是切除反饋電阻值,以降低整個調節器的放大倍數.
                          (6)外部干擾的處理
                          小型加工中心對于固定不變的干擾,可檢查F/V變換器、電流檢測端子以及同步端的波形,檢查是否存在干擾,并采取相應的措施。對于偶然性干擾,只有通過有效的屏蔽、可靠的接地等措施,盡可能予以避免。
                          采用這些方法后,如果還不能完全消除振動,就要考慮更換速度調節器板并在換后徹底檢查各處波形。

                          維修小結
                          通過本次的維修可以體會到,小型加工中心是一個完整的有機整體,機械、電氣、液壓控制之間相互聯系,又相互影響。因此,分析解決爬行與振動故障時,應有整體概念和經驗,這樣才能有效解決實際問題。如果出現故障既有機械部件的原因,又有進給何服系統的原因,而且很難分辨出引起這一故障的主要原因,就要進行多方面的檢測,耐心細致地分析和診斷,直至找出故障根源。若故障是綜合性因素造成的,只有采取綜合的排除故障的方法才能解決。
                          通過對本模塊三個典型任務的分析,我們認識到:在對進給驅動系統進行維修的過程中,除應熟悉機床的伺服系統外,還必須綜合分析機床的其他條件。據有關資料介紹,在數控機床伺服系統的故障中,有35%~50%的故障并非伺服單元本身所致,而是由外部其他因素引起,因此要綜合分析才能盡快排除故障。

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