數(shù)控機(jī)床是一.種綜合運(yùn)用了計算機(jī)技術(shù)、自動控制技術(shù)、精密測量技術(shù)和機(jī)床設(shè)計技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)的典型機(jī)電一體化產(chǎn)品，其控制系統(tǒng)復(fù)雜，在運(yùn)行中可能會產(chǎn)生各種各樣的故障。通過科學(xué)的方法、行之有效的措施,迅速判別故障產(chǎn)生的原因，隨時解決出現(xiàn)的問題，是保證數(shù)控機(jī)床安全,可靠運(yùn)行，提高設(shè)備利用率的關(guān)鍵所在,也是當(dāng)前數(shù)控機(jī)床使用過程中亟待解決的問題之一。數(shù)控磨床對加工精度的要求要比一-般的數(shù)控機(jī)床高，而伺服系統(tǒng)在數(shù)控磨床的加工精度方面起著至關(guān)重要的作用。本文結(jié)合生產(chǎn)實踐中出現(xiàn)的伺服系統(tǒng)的故障并對其加以分析，探討數(shù)控磨床伺服系統(tǒng)的故障診斷的方法與技巧。
數(shù)控磨床的伺服系統(tǒng)基本構(gòu)成如圖1所示。數(shù)控系統(tǒng)通過測量模塊向伺服單元發(fā)出運(yùn)動指令，伺服單元接收到來自數(shù)控系統(tǒng)的指令信號后，經(jīng)過電流、速度雙閉環(huán)控制好，通過伺服放大器控制伺服電動機(jī)的運(yùn)行，同時位置反饋元件將位置信號反饋到數(shù)控系統(tǒng)的測量模塊，形成半閉環(huán)或者全閉環(huán)的位置控制系統(tǒng)。plc起運(yùn)行監(jiān)視作用,- -方面監(jiān)視伺服系統(tǒng)中的伺服電動機(jī)是否過熱，另一方面監(jiān)視行程是否在規(guī)定范圍內(nèi),是否到達(dá)干涉區(qū)，如果出現(xiàn)異常，立即報警,并且停止伺服軸運(yùn)行。
數(shù)控磨床伺服系統(tǒng)故障診斷流程，根據(jù)伺服系統(tǒng)的構(gòu)成，伺服系統(tǒng)的故障可分為伺服控制單元的故障、位置反饋部分的故障、伺服電動機(jī)的故障和其它故障。圖2是診斷數(shù)控磨床伺服故障的流程圖。
數(shù)控磨床伺服系統(tǒng)故障診斷實例
實例1故障現(xiàn)象:一臺3mz1412k機(jī)床報警指示紅燈閃爍,觸摸屏顯示z軸驅(qū)動器故障,手動無動作。故障分析:根據(jù)伺服系統(tǒng)工作原理z軸驅(qū)動器報警可能是參數(shù)設(shè)置問題,伺服電機(jī)故障,控制線路短路或斷路，驅(qū)動器本身故障。
故障排除:通過驅(qū)動器操作面板檢查驅(qū)動器報警代碼，不顯示報警代碼，初步判斷不是驅(qū)動器本身問題。檢查伺服參數(shù),發(fā)現(xiàn)z軸進(jìn)給速度參數(shù)為零。按工藝標(biāo)準(zhǔn)把參數(shù)設(shè)為規(guī)定值,按復(fù)位按鈕,故障排除。
實例2故障現(xiàn)象:一臺3mz205b機(jī)床在移動x軸時,出現(xiàn)報警,指示x軸位移超出規(guī)定的跟隨誤差，觀察x軸根本就沒有動。
故障分析:因為z軸正常移動沒有問題,說明數(shù)控系統(tǒng)沒有問題，測量伺服系統(tǒng)上的指令信號,當(dāng)x軸運(yùn)動按鈕按下時，也有電壓指令信號,說明問題出在伺服系統(tǒng)上。因為z軸運(yùn)動沒有問題，可能問題出在x軸放大器或者x軸伺服電動機(jī)上。
故障排除:首先采用互換法，將x軸的伺服放大器與z軸的對換，問題轉(zhuǎn)移到z軸上，說明x軸伺服放大器損壞。更換伺服放大器模塊,機(jī)床故障被排除。
實例3故障現(xiàn)象:一臺mka1332數(shù)控外圓磨床x軸運(yùn)動中，出現(xiàn)伺服驅(qū)動故障報警。
故障分析:伺服驅(qū)動器故障報警除了可由伺服驅(qū)動放大器本身故障引起外，還可由數(shù)控系統(tǒng)、伺服電動機(jī)、編碼器引起，也可由機(jī)械部分引起。檢測手動時，有使能信號,x軸顯示運(yùn)動并馬.上報警;考慮伺服電動機(jī)的問題，檢測伺服電動機(jī)正常;懷疑是滾珠絲杠的問題,松.開x軸伺服電動機(jī)與滾珠絲杠之間的聯(lián)軸器，手動x軸,x軸不報警;判斷是滾珠絲杠運(yùn)動中阻力過大而造成的報警。
故障排除:拆除滾珠絲杠并檢修，重新安裝,并對機(jī)床進(jìn)行潤滑維護(hù),機(jī)床故障排除。