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数控磨床进给传动系统的常见故障类型及诊断方法

来源:9778818威尼斯官网--发布时间:2020/9/1
             数控磨床进给传动系统的常见故障类型及诊断方法
  数控平面磨床进给伺服系统传动机构的常见故障有:
  (1)超程。当进给运动超过由软件设定的软限位或由限位开关决定的硬限位时,就会发生超程报警,一般会在CRT上显示报警内容,根据平面磨床数控系统说明书,即可排除故障,解除报警。
  (2)过载。当进给运动的负载过大、频繁正反向运动以及传动链润滑状态不良时,均会引起过载报警。一般会在磨床CRT上显示伺服电机过载、过热或过流等报警信息。同时,在强电柜中的进给驱动单元上,指示灯或数码管会提示驱动单元过载、过电流等信息。
  (3)窜动。在进给时出现窜动现象:
 、俨馑傩藕挪晃榷,如测速装置故障、测速反馈信号干扰等。
 、谒俣瓤刂菩藕挪晃榷ɑ蚴艿礁扇。
 、劢酉叨俗咏哟ゲ涣,如螺钉松动等。当窜动发生在正向运动与反向运动的换向瞬间时,一般是由于进给传动链的反向间隙或伺服系统增益过大所致。
  (4)爬行。发生在启动加速段或低速进给时,一般是由于数控磨床进给传动链的润滑状态不良、伺服系统增益低及外加负载过大等因素所致。尤其要注意的是,伺服电机和滚珠丝杠连接用的联轴器,由于连接松动或联轴器本身的缺陷,如裂纹等,造成滚珠丝杠转动和伺服电机的转动不同步,从而使进给运动忽快忽慢,产生爬行现象。
  (5)平面磨床出现振动。平面磨床高速运行时,可能产生振动,这时就会出现过流报警。平面磨床振动问题一般与速度有关,所以就应去查找速度环。而平面磨床速度的整个调节过程是由速度调节器来完成的,因此与速度有关的振动问题,应该去查找速度调节器,主要从给定信号、反馈信号及速度调节器本身这三方面去查找故障。
 、偈紫燃觳槭涓俣鹊鹘谄鞯男藕,即给定信号,这个给定信号是由位置偏差计数器出来经D/A转换器转换的模拟量VCMD送人速度调节器的,应查一下这个信号是否有振动分量,如它只有一个周期的振动信号,可以确认速度调节器没有问题,而是前级的问题,即应向D/A转换器或位置偏差计数器去查找问题。如果正常,就转向查测速发电机和伺服电机。
 、诩觳椴馑俜⒌缁八欧电机。当平面磨床振动时,说明平面磨床速度在振荡,当然测速发电机反馈回来的波形一定也在振荡,观察它的波形是否出现有规律的大起大落。这时,最好能测一下平面磨床的振动频率与电机旋转的速度是否存在一个准确的比例关系,如振动的频率是电机转速的四倍频率,这时就应考虑电机或测速发电机有故障。
  因振动频率与电机转速成一定比例,首先要检查电机有无故障,查其炭刷、换向器表面状况,如果没有问题,就再检查测速发电机。
  测速发电机是一台小型的永磁式直流发电机,它的输出电压应正比于转速,即两者呈线性关系。理论上,只要转速一定,它的输出电压波形应当是一条直线,但由于齿槽的影响及换向器换向的影响,在这条直线上附着一个微小的交变量。为此,测速反馈电路上都加了一个滤波电路,以削弱附在电压上的交流分量。测速发电机常出现的毛病就是炭刷磨下来的炭粉积存在换向片之间的槽内,造成测速发电机片间短路,一旦出现这种情况就避免不了振动问题。当有很多换向片被炭粉填平了,造成短路,这样就会出现更为严重的电压波动。由于出现了反馈信号的波动,必然会引起速度调节器的反方向调节,于是就引起平面磨床的振动。
 、畚恢每刂葡低郴蛩俣瓤刂频ピ系纳瓒ù砦。如系统或位置环的放大倍数(检测倍率)过大,短路棒设定不当,最大轴速度、最大指令值等设置错误。
 、芩俣鹊鹘谄鞴收。如采用上述方法还不能完全消除振动,甚至无任何改善,就应考虑速度调节器本身的问题,应更换速度调节器板或换下后彻底检测各处波形。
 、菁觳檎穸德视虢俣鹊墓叵。如两者成比例,除平面磨床共振原因外,多数是因为CNC系统插补精度太差或位置检测增益太高引起的,需进行插补调整和检测增益的调整;如果与进给速度无关,可能原因有:速度控制单元的设定与平面磨床不匹配,速度控制单元调整不好,该轴的速度环增益太大,或是速度控制单元的印制电路板不良。
  (6)伺服电机不转。数控系统至进给驱动单元除了速度控制信号外,还有使能控制信号,一般为DC+24V继电器线圈电压。
 、偌觳槭叵低呈欠裼兴俣瓤刂菩藕攀涑。
 、诩觳槭鼓苄藕攀欠窠油。通过CRT观察I/O状态,分析平面磨床PLC梯形图(或流程图),以确定进给轴的启动条件,如润滑、冷却等是否满足。
 、鄱源绱胖贫乃欧电机,应检查电磁制动是否释放。
 、芙ピ收。
 、菟欧电机故障。
  (7)位置误差。当伺服轴运动超过位置允差范围时,数控系统就会产生位置误差过大的报警,包括跟随误差、轮廓误差和定位误差等。主要原因有:
 、傧低成瓒ǖ脑什罘段。
 、谒欧系统增益设置不当。
 、畚恢眉觳庾爸糜形廴。
 、芙蠢刍蟛罟。
 、葜髦嵯浯怪痹硕逼胶庾爸(如平衡液压缸等)不稳。
  (8)漂移。当指令值为零时,坐标轴仍移动,从而造成位置误差。通过漂移补偿和驱动单元上的零速调整来消除。
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