數控機床伺服系統的故障診斷

　　數控機床伺服系統故障占機床總故障的比率較高。由于伺服系統涉及的環(huán)節較多，加之種類(lèi)繁多、技術(shù)原理各具特色，給維修診斷帶來(lái)困難，因此歸納一些故障診斷方法很有必要。

　　數控機床坐標軸的移動(dòng)定位是由位置伺服系統來(lái)完成的。位置伺服系統一般采用閉環(huán)或半閉環(huán)控制。(半)閉環(huán)控制的特點(diǎn)就是任一環(huán)節發(fā)生故障都可能導致系統定位不準確、不穩定或失效。診斷定位故障環(huán)節就成為維修的關(guān)鍵。根據伺服系統的控制原理和系統接口的特性，對系統進(jìn)行分解判斷，已成為行之有效的方法。

　　主軸伺服系統的故障及診斷方法

　　當主軸伺服系統發(fā)生故障時(shí)，通常有三種表現形式：一是在CRT或操作面板上顯示報警信息或報警內容;二是在主軸驅動(dòng)裝置上用警報燈數碼管顯示主軸驅動(dòng)裝置的故障;三是主軸工作不正常，但無(wú)任何報警信息，主軸伺服系統常見(jiàn)的故障有：

　　(1)外界干擾

　　由于受電磁干擾，屏蔽和接地措施不良，主軸轉速指令信號或反饋信號受到干擾，使主軸驅動(dòng)出現隨機和無(wú)規律性的波動(dòng)。判別有無(wú)干擾的方法是：當主軸轉速指令為零時(shí)，主軸仍往復轉動(dòng)，調整零速平衡和漂移補償也不能消除故障。

　　(2)過(guò)載

　　切削用量過(guò)大，頻繁正、反轉等均可引起過(guò)載報警。具體表現為主軸電動(dòng)機過(guò)熱、主軸驅動(dòng)張制顯示過(guò)電流報警等。

　　(3)主軸定位抖動(dòng)

　　主軸準停用于刀具交換，精鏜退刀以及齒輪換檔等場(chǎng)合，有三種實(shí)現方式：

　　1)機械準?？刂?/span>

　　2)磁性傳感器的電氣準?？刂?/span>

　　3)編碼器型的準?？刂?/span>

　　(4)主軸轉速與進(jìn)給不匹配

　　當進(jìn)行螺紋切削或用每轉進(jìn)給指令切削時(shí)，會(huì )出現停止進(jìn)給，主軸仍繼續運轉的故障。要執行每轉進(jìn)給的指令，主軸必須有每轉一個(gè)脈沖的反饋信號，一般情況下為主軸編碼器有問(wèn)題?？梢杂孟铝蟹椒▉?lái)確定：

　　1)CRT畫(huà)面有報警顯示;

　　2)通過(guò)CRT調用機床數據或I/O狀態(tài)，觀(guān)察編碼器的信號狀態(tài);

　　3)用每分鐘進(jìn)給指令代替每轉進(jìn)給來(lái)執行程序，觀(guān)察故障是否消失。

　　(5)轉速偏離指令值

　　當主軸轉速超過(guò)技術(shù)要求所規定的范圍時(shí)，要考慮：

　　1)電動(dòng)機過(guò)載。

　　2)CNC系統輸出的主軸轉速模擬量(通常為0—+-10V)沒(méi)有達到與轉速指令對應的值。

　　3)測速裝置有故障或速度反饋信號斷線(xiàn)。

　　4)主軸驅動(dòng)裝置故障。

　　(6)主軸異常噪聲及振動(dòng)

　　首先要區別異常噪聲及振動(dòng)發(fā)生在主軸機械部分還是在電氣驅動(dòng)部分。

　　1)在減速過(guò)程中發(fā)生一般是又驅動(dòng)裝置造成的，如交流驅動(dòng)中的再生回路故障。

　　2)在恒轉速時(shí)產(chǎn)生，可通過(guò)觀(guān)察主軸電動(dòng)機自由停車(chē)過(guò)程中是否有噪音和振動(dòng)的來(lái)區別，如存在，則主軸機械部分有問(wèn)題;

　　3)檢查振動(dòng)周期是否與轉速有關(guān)。如無(wú)關(guān)，一般是主軸驅動(dòng)裝置未調整好;如有關(guān)，應檢查主軸機械部分是否良好，測速裝置是否不良。

　　(7)主軸電動(dòng)機不轉

　　CNC系統至主軸驅動(dòng)裝置除了轉速模擬量控制信號外，還有使能控制信號，一般為DC+24V繼電器線(xiàn)圈電壓。

　　1)檢查CNC系統是否有速度控制信號輸出。

　　2)檢查能使信號是否接通。通過(guò)CRT觀(guān)察I/O狀態(tài)，分析機床PLC圖形(或流程圖)，以確定主軸的啟動(dòng)條件，如潤滑、冷卻等是否滿(mǎn)足。

　　3)主軸驅動(dòng)裝置故障。

　　4)主軸電動(dòng)機故障。