軸承磨床的步進電機及其控制系統(tǒng)被廣泛應(yīng)用。但是兩軸以上的步進電機系統(tǒng)，經(jīng)常出現(xiàn)諸如兩個系統(tǒng)不同步，尺寸散差不穩(wěn)定等故障。先后試過國內(nèi)幾個品牌的步進電機，在對比中發(fā)現(xiàn)兩個系統(tǒng)的不同步現(xiàn)象很嚴(yán)重，不同步誤差測試從plc位控模塊、步進電機驅(qū)動器和步進電機開始。
一、故障現(xiàn)象：
工作臺累計重復(fù)定位誤差在20次已經(jīng)達到0.003，說明不只僅是步進電機的誤差，滾珠絲杠導(dǎo)程4mm諧波減速器減速比為1:80，步矩角為0.9°，步進電機的重復(fù)定位誤差已經(jīng)逾越機床精度檢驗規(guī)范的3倍。依照脈沖當(dāng)量為0.125μm計算。機械系統(tǒng)的誤差更加明顯。
二、檢查方法：
1、檢查機床的進給機構(gòu)和補償機構(gòu)
滾珠絲杠公稱直徑偏小(φ20精度等級3級偏低，而且手感爬行現(xiàn)象較為嚴(yán)重；進給快跳油缸和滾珠絲杠設(shè)計過定位，裝配位置偏差無法消除；諧波減速器和滾珠絲杠只有螺釘鎖緊沒有鍵連接或銷鏈接；沒有采用滾珠絲杠軸承等等。發(fā)現(xiàn)變頻器、變壓器和步進電機控制器擺放偏近。
2、檢查機床的電氣系統(tǒng)
從plc輸出的數(shù)據(jù)線電纜沒有屏蔽，配盤的強電和弱電電纜混裝等等問題。這些問題都是影響步進電機系統(tǒng)不穩(wěn)定的因素。脈沖當(dāng)量為0.125μm
三、結(jié)論：
這些電氣設(shè)計布局的不合理直接會發(fā)生偶然性進給系統(tǒng)和補償系統(tǒng)誤差，由于目前我國步進電機系統(tǒng)的抗干擾能力較差。加上機械系統(tǒng)的系統(tǒng)性誤差，機床就會處于不穩(wěn)定的工作狀態(tài)。而最徹底的方法就是采用國際上最先進的伺服電機控制系統(tǒng)。采用伺服電機控制系統(tǒng)的軸承磨床，當(dāng)然。將快跳油缸和諧波減速器去掉，采用滾珠絲杠和伺服電機直聯(lián)結(jié)構(gòu)，使得機械系統(tǒng)誤差最小。雖然我國的采用伺服電機控制系統(tǒng)的軸承磨床多數(shù)還是脈沖控制，但是伺服電機的綜合驅(qū)動能力，抗干擾能力和重復(fù)定位精度，比之步進電機軸承磨床又前進了一大步。由于步進電機系統(tǒng)的特性和諸多bug只是機械液壓控制進步到伺服系統(tǒng)控制中間的一個過渡產(chǎn)品，國外現(xiàn)在幾乎很少看到采用步進電機系統(tǒng)控制的精密磨床了國是數(shù)控機床上應(yīng)用步進電機系統(tǒng)時間最長的國家。隨著我國軸承行業(yè)技改速度的加快，隨著越來越多的加工高品質(zhì)軸承企業(yè)的發(fā)展，步進電機控制的軸承磨床最終會被伺服電機取代的！