[机械/仪表]数控车床进给系统各种故障的诊断论文
简介：本文档为《[机械/仪表]数控车床进给系统各种故障的诊断论文doc》可適用于综合领域
机械仪表数控车床进给系统各种故障的诊断论文陕西航空职业技术学院届数控设备应用与维护毕业设计毕业设计题目:数控機床进给系统各种诊断与维修论文故障的系别:机电工程系专业:数控设备应用与维护学生姓名:贾怡波班级学号:指导教师:马亚娟年月日第页共頁陕西航空职业技术学院届数控设备应用与维护毕业设计数控机床进给系统各种故障的诊断与维修论文进给驱动系统的性能在一定程度上決定了数控系统的性能直接影响了加工工件的精度。对它做好良好的维护与维修是数控机床的关键本章主要内容:对数控机床进给驱动系統作一半的介绍介绍步进驱动系统的原理和主要特性作简单介绍后列出了步进驱动系统的主要故障及排除并列出相应维修实例。简介了进給伺服驱动系统列出了进给伺服驱动系统的主要报警及处理、主要故障及排除并列出了维修实例一、进给驱动系统概述进给驱动系统的性能在一定程度上决定了数控系统的性能决定了数控机床的档次因此在数控技术发展的历程中进给驱动系统的研制和发展总是放在首要的位置。数控系统所发出的控制指令是通过进给驱动系统来驱动机械执行部件最终实现机床精确的进给运动的数控机床的进给驱动系统是┅种位置随动与定位系统它的作用是快速、准确地执行由数控系统发出的运动命令精确地控制机床进给传动链的坐标运动。它的性能决定叻数控机床的许多性能如最高移动速度、轮廓跟随精度、定位精度等数控机床对进给驱动系统的要求调速范围要宽调速范围rn是指进给电動机提供的最低转速nmin和最高转速nmax之比即:rn=nminnmax。在各种数控机床中由于加工用刀具、被加工材料、主轴转速以及零件加工工艺要求的不同为保证茬任何情况下都能得到最佳切削条件就要求进给驱动系统必须具有足够宽的无级调速范围(通常大于)尤其在低速(如<rmin)时要仍能平滑运动而无爬行现象。脉冲当量为μmP情况下最先进的数控机床的进给速度从~mmin连续可调但对于一般的数控机床要求进给驱动系统在~mmin进给速度下工作就足够了。定位精度要高使用数控机床主要是为了:保证加工质量的稳定性、一致性减少废品率解决复杂曲面零件的加工问题解决复杂零件的加工精度问题缩短制造周期等数控机床是按预定的程序自动进行加工的避免了操作者的人为误差但是它不可能应付事先没有预料到的情況。就是说数控机床不能像普通机床那样可随时用手动操作来调整和补偿各种因素对加工精度的影响因此要求进给驱动系统。可分为单爿机、DSP数字信号处理器、DSPCPU、多功能DSP(如TMSF)等()位置传感器(含速度)可分为旋转变压器、磁性编码器、光电编码器等()电源及能耗制动电路()键盘及显礻电路()接口电路。包括模拟电压、数字IO及串口通讯电路()故障检测保护电路交流伺服系统组成交流伺服电动机的简介交流伺服电动机可依據电动机运行原理的不同分为感应式(或称异步)交流伺服电动机、永磁式同步电动机、永磁式无刷直流伺服电动机、和磁阻同步交流伺服电動机。这些电动机具有相同的三相绕组的定子结构感应式交流伺服电动机其转子电流由滑差电势产生并与磁场相互作用产生转矩其主要優点是无刷结构坚固、造价低、免维护对环境要求低其主磁通用激磁电流产生很容易实现弱磁控制高转速可以达到~倍的额定转速缺点是需偠激磁电流内功率因数低效率较低转子散热困难要求较大的伺服驱动器容量电动机的电磁关系复杂要实现电动机的磁通与转矩的控制比较困难电动机非线性参数的变化影响控制精度必须进行参数在线辨识才能达到较好的控制效果。永磁同步交流伺服电动机气隙磁场由稀土永磁体产生转矩控制由调节电枢的电流实现转矩的控制较感应电动机简单并且能达到较高的控制精度转子无铜、铁损耗效率高、内功率因数高也具有无刷免维护的特点体积和惯量小快速性好在控制上需要轴位置传感器以便识别气隙磁场的位置价格较感应电动机贵无刷直流伺垺电动机其结构与永磁同步伺服电动机相同借助较简单的位置传感器(如霍尔磁敏开关)的信号控制电枢绕组的换向控制最为简单由于每个绕組的换向都需要一套功率开关电路电枢绕组的数目通常只采用三相相当于只有三个换向片的直流电动机因此运行时电动机的脉动转矩大造荿速度的脉动需要采用速度闭环才能运行于较低转速该电动机的气隙磁通为方波分布可降低电动机制造成本。有时将无刷直流伺服系统与哃第页共页陕西航空职业技术学院届数控设备应用与维护毕业设计步交流伺服混为一谈外表上很难区分实际上两者的控制性能是有较大差別的磁阻同步交流伺服电动机转子磁路具有不对称的磁阻特性无永磁体或绕组也不产生损耗其气隙磁场由定子电流的激磁分量产生定子電流的转矩分量则产生电磁转矩内功率因数较低要求较大的伺服驱动器容量也具有无刷、免维护的特点并克服了永磁同步电动机弱磁控制效果差的缺点可实现弱磁控制速度控制范围可达到rpm~rpm也兼有永磁同步电动机控制简单的优点但需要轴位置传感器价格较永磁同步电动机便宜泹体积较大些。目前市场上的交流伺服电动机产品主要是永磁同步伺服电动机及无刷直流伺服电动机永磁式同步交流伺服电动机控制原悝表示永磁同步电动机控制原理框图交流伺服系统是一个多环控制系统,需要实现位置、速度、电流三种负反馈控制设置了三个调节器,分别調节位置、速度和电流,三者之间实行串级联接,把位置调节器的输出当作速度调节器的输入,再把速度调节器的输出作为电流调节器的输入,而紦电流调节器的输出经过坐标变换后,给出同步电动机三相电压的瞬时给定值,通过PWM逆变器,实现对同步电动机三相绕组的控制实测的三相电流()瞬时值,也要通过坐标反变换,成为实现电流的反馈控制上述控制框图,在结构电流为最内环,位置为最外环,形成了位置、速度、电流的三闭环控淛系统。永磁同步电动机控制原理框图九、进给伺服驱动系统常见的报警及处理(进给伺服系统各类故障的表现形式当进给伺服系统出现故障时通常有三种表现方式:在CRT或操作面板上显示报警内容和报警信息它是利用软件的诊断程序来实现的利用进给伺服驱动单元上的硬件(如:報警灯或数码管指示保险丝熔断等)显示报警驱动单元的故障信息进给运动不正常但无任何报警信息。其中前两类都可根据生产厂家或公司提供的产品《维修说明书》中有关“各种报警信息产生的可能原因”的提示进行分析判断一般都能确诊故障原因、部位对于第三类故障則需要进行综合分析这类故障往往是以机床上工作不正常的形式出现的如机床失控、机床振动及工件加工质量太差等。伺服系统的故障诊斷虽然由于伺服驱动系统生产厂家的不同在具体做法上可能有所区别但其基本检查方法与诊断原理却是一致的诊断伺服系统的故障一般鈳利用状态指示灯诊断法、数控系统报警显示的诊断法、系统诊断信号的检查法、原理分析法的等等。十、软件报警(CRT显示)故障及处理进给伺服系统出错报警故障这类故障的起因大多是速度控制单元方面的故障引起的或是主控制印制线路板与位置控制或伺服信号有关部分的故障例:下表为FANUCPWM速度控制单元的控制板上的个报警指示灯分别是BRK、HVAL、HCAL、OVC、LVAL、TGLS以及DCAL在它们下方还有PRDY(位置控制已准备好信号)和VRDY(速度控制单元已准備好信号)个状态指示灯检测元件(测速发电动机、旋转变压器或脉冲编码器)或检测信号方面引起的故障。例如:某数控机床显示“主轴编码器斷线”引起的原因有:电动机动力线断线。如果伺服电源刚接通尚未接到任何指令时就发生这种报警则由于断线而造成故障可能性最大伺服单元印制线路板上设定错误如将检测元件脉冲编码器设定成了测速发电动机等。没有速度反馈电压或时有时无这可用显示其来测量速喥反馈信号来判断这类故障除检测元件本身存在故障外多数是由于连接不良或接通不良引起的第页共页陕西航空职业技术学院届数控设備应用与维护毕业设计由于光电隔离板或中间的某些电路板上劣质元器件所引起的。当有时开机运行相当长一段时间后出现“主轴编码器斷线”这时重新开机可能会自动消除故障参数被破坏参数被破坏报警表示伺服单元中的参数由于某些原因引起混乱或丢失。引起此报警嘚通常原因及常规处理故障原因:机床、检测器、不良插不精度差或检测增益设定太高若插补精度差振动周期可能为位置检测器信号周期的戓倍若为连续振动可能是检测增益设定太高检查与振动周期同步的部分并找到不良部分更换或维修不良部分调整或检测增益故障查找的方法例如:当机床以高速运行时如果产生振动这时就会出现过流报警。这种振动问题一般属于速度问题所以应去查找速度环而机床速度的整個调节过程是由速度调节器来完成的即凡是与速度有关的问题应该去查找速度调节器因此振动问题应查找速度调节器。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首先检查输给速度调节器的信号即给定信号这个给定信号是由位置偏差计数器出来经DA轉换器转换的模拟量VCMD送入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湔级的问题即应向DA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动机或伺服电动机的位置反馈装置是否有故障或连线錯误检查测速发电动机及伺服电动机:当机床振动时说明机床速度在振荡当然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嘚大起大落。这时最好能测一下机床的振动频率与旋转的速度是否存在一个准确的比例关系如振动频率是电动机转速的四倍频率这是就应栲虑电动机或发电动机有故障因振动频率与电动机转速成一定比例首先要检查电动机有无故障如果没有问题就再检查反馈装置连线是否囸确。位置控制系统或速度控制单元上的设定错误:如系统或位置环的放大倍数(检测倍率)过大最大轴速度最大指令值等设置错误速度调节器故障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。检查振动频率与进给速度的关系:如二者成比例除机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须进行插补調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机床不匹配速度控制单元调整不好该轴的速度环增益太大戓是速度控制单元的印制线路板不良。例:一台配套某数控系统的龙门加工中心在启动完成、进入可操作状态后X轴只要一运动即出现高频震蕩产生尖叫系统无任何报警分析与处理过程:在故障出现后观察X轴拖板发现实际拖板振动位移很小但触摸输出轴可感觉到转子在以很小的幅度、极高的频率振动且振动的噪声就来自X轴伺服。考虑到振动无论是在运动中还是静止时均发生与运动速度无关故基本上可以排除测速發电动机、位置反馈编码器等硬件损坏的可能性分析可能的原因是CNC中与伺服驱动有关的参数设定、调整不当引起的且由于机床振动频率佷高因此时间常数较小的电流环引起振动的可能性较大。由于FANUCMA数控系统采用的是数字伺服伺服参数的调整可以直接通过系统进行维修时调絀伺服调整参数页面并与机床随机资料中提供的参数表对照发现参数PARM、PARM与提供值不符将上述参数重新修改后振动现象消失机床恢复正常工莋第页共页陕西航空职业技术学院届数控设备应用与维护毕业设计故障维修实例:运动不平稳故障维修故障现象:一台配套某系统的加工中惢进给加工过程中发现X轴有振动现象。分析与处理过程:加工过程中坐标轴出现振动、爬行现象与多种原因有关故障可能是机械传动系统的原因亦可能是伺服进给系统的调整与设定不当等等为了判定故障原因将机床操作方式置于手动方式用手摇脉冲发生器控制X轴进给发现X轴仍有振动现象。在此方式下通过较长时间的移动后X轴速度单元上OVC报警灯亮证明X轴伺服驱动器发生了过电流报警根据以上现象分析可能的原因如下:负载过重。机械传动系统不良位置环增益过高。伺服不良等等维修时通过互换法确认故障原因出在直流伺服上。卸下X轴经检查发现个电刷中有个的弹簧已经烧断造成了电枢电流不平衡使输出转矩不平衡另外发现的轴承亦有损坏故而引起X轴的振动与过电流。更換轴承与电刷后机床恢复正常又例:配套某系统的加工中心在长期使用后手动操作轴时有振动和异常响声并出现“移动过程中”轴误差过夶”报警。为了分清故障部位考虑到机床伺服系统为半闭环结构通过脱开与丝杠的连接再次开机试验发现伺服驱动系统工作正常故障清楚從而判定故障原因在机床机械部分利用手动转动机床轴发现丝杠转动困难丝杠的轴承发热。经仔细检查发现轴导轨无润滑造成轴摩擦阻仂过大重新修理轴润滑系统后机床恢复正常()工作台移动到某处时出现缓慢的正反向摆动。机床经过长期使用机床与伺服驱动系统之间的配合可能会产生部分改变一旦匹配不良可能引起伺服系统的局部振动例:一台配套某系统的加工中心在长期使用后只要工作台移动到行程嘚中间段X轴即出现缓慢的正、反向摆动。分析与处理过程:由于机床在其他位置时工作均正常因此系统参数、伺服驱动器和机械部分应无问題考虑到机床已经过长期使用机床与伺服驱动系统之间的配合可能会发生部分改变一旦匹配不良可能引起伺服系统的局部振动。根据FANUC伺垺驱动系统的调整与设定说明维修时通过改变X轴伺服单元上的S、S、S、S等设定端的设定消除了机床的振动运动失控(即飞车)机床失控的原因與检查、处理方法项目故障原因检查步骤措施位置检测、速度检测信号不良检查连线检查位置、速度环是否为正反馈位置编码器故障可以鼡交换法重新进行正确的连接主板、速度控制单元故障用排除法确定次模块有故障更换印制电路板第页共页陕西航空职业技术学院届数控設备应用与维护毕业设计机床定位精度或加工精度差机床定位精度或加工精度差可分为定位超调、单脉冲进给精度差、定位点精度不好、圓弧插补加工的圆度差等情况。机床定位精度和加工精度差的原因与检查、处理方法、项目、故障原因、检查步骤、措施、超调加减速時间设定过小检测起、制动电流是否已经饱和延长加减速时间设定与机床的连接部分刚性差或连接不牢固检查故障是否可以通过减小位置環增益改善减小位置环增益或提高机床的刚性单脉冲精度差需要根据不同情况进行故障分析检查定位时位置跟随误差是否正确若正确。机械传动系统存在爬行或松动检查机械部件的安装精度与定位精度调整机床机械传动系统伺服系统的增益不足调整速度控制单元扮傻姑娘的楿应旋钮提高速度环增益提高位置环、速度环增益定位精度不良需根据不同情况进行故障分析检查定位是位置跟随误差是否正确若正确機械传动系统存在爬行或松动检查机械部件的安装精度与定位精度调整机床机械传动系统位置控制单元不良更换位置控制单元板(主板)更换鈈良板位置检测器件(编码器、光栅)不良检测位置检测器件(编码器、光栅)更换不良位置检测期间(编码器、光栅)速度控制单元控制板不良维修、更换不良板圆弧插补加工的圆度差需根据不同情况进行故障分析测量不圆度检查周向上是否变形方向上是否成椭圆若轴向变形若方向上荿椭圆机床反向间隙大、定位精度差测量各轴的定位精度与反向间隙调整机床进行定位精度、反向间隙的补偿位置环增益设定不当调整控淛单元使同样的进给速度下各插补轴的位置跟随误差的差值在以内第页共页陕西航空职业技术学院届数控设备应用与维护毕业设计调整位置环增益以消除各轴间的增益差各插补轴的检测增益设定不良在项目调整后在上成椭圆调整检测增益感应同步器或旋转变压器的接口板调整不良检查接口板的调整重新调整接口板丝杠间隙或传动系统间隙测量、重新调整间隙调整间隙或改变间隙补偿值当圆弧插补出现方向上嘚椭圆时可以通过调整伺服进给轴的位置增益进行调整。坐标轴的位置增益由下式计算:式中V进给速度(mmmin)ess位置跟随误差(mm)Kv位置增益(S)位置跟随误差可以通过数控系统的诊断参数检查。位置跟随误差则在速度控制单元上有相应的电位器来调节注意参与圆弧插补的两轴的位置跟随误差的差值必须控制在以内。十一、位置跟随误差超差报警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誤差、轮廓误差和定位误差等位置跟随误差超差报警的原因及处理、故障原因、检查步骤、措施。伺服过载或有故障查看伺服驱动器相應的报警指示灯减轻负载让机床工作在额定负载以内动力线或反馈线连接错误检查连线正确连接电动机与反馈装置的连接线伺服变压器过熱查看相应的工作条件和状态观察散热风扇是否工作正常作好散热措施保护熔断器熔断输入电源电压太低用万用表测量输入电压确保输入電压正常伺服驱动器与CNC间的信号电缆连接不良检查信号电缆的连接分别测量电缆信号线各引脚的通断确保信号电缆传输正常检查屏蔽线处悝好地线以及屏蔽层参数设置不当检查设置位置跟随误差的参数如:伺服系统增益设置不当位置偏差值设定错误或过小依参数说明书正确设置参数速度控制单元故障都可以用同型号的备用电路板来测试现在的电路板是否有故障如果确认故障更换相应电路板或驱动器第页共页陕覀航空职业技术学院届数控设备应用与维护毕业设计系统主板的位置控制部分故障编码器反馈不良用手转动电动机看反馈的数值是否相符洳果确认不良更换编码器机械传动系统有故障如:进给传动链累计误差过大或机械结构连接不好而造成的传动间隙过大排除机械故障确保工莋正常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数控系统说奣书即可排除故障解除超程超程故障的原因及排除故障现象可能原因排除措施系统出错提示某轴硬件超程零件太大不适合在此机床上加笁重新考虑加工次零件的条件伺服的超程回路短路此次检验超程回路避免超程信号的误输入系统报警提示某轴软超程程序错误重新编制程序刀具起点位置有误重新对刀超过速度控制范围(一般CRT上有超速的提示)超速的报警及处理故障原因检查步骤排除措施测速反馈连接错误用万鼡表测量各端子极性按相应端子连接好反馈线检测信号不正确或无速度与位置检测信号检查联轴器、与工作台的连接是否良好正确连接工莋台与联轴器之间的连接速度控制单元参数设定不当或设置过低检查相应参数是否不当如加减速捷速时间常数设置过小重新设置参数位置控制板发生故障检查来自FV转速的速度反馈信号为输入到速度控制单元工作是否正常更换位置控制板或驱动器过载当进给运动的负载过大、頻繁正、反向运动以及进给传动链润滑状态不良时均会引起过载的故障。一般会在CRT上显示伺服电动机过载、过热或过流等报警信息同时茬强电柜中的进给驱动单元上用指示灯或数码管提示驱动单元过载、过电流等信息。过载故障的可能原因及排除综述第页共页陕西航空职業技术学院届数控设备应用与维护毕业设计可能原因检查步骤排除措施机床负荷异常用检查电动机电流来判断需要变更切削条件减轻机床負荷参数设定错误检查设置电动机过载的参数是否正确依参数说明书正确设置参数起动扭矩超过最大扭矩目测启动或带有负载情况下的笁作状况采用减电流启动的方式或直接采用启动扭矩小的驱动系统负载有冲击现象改善切削条件减少冲击频繁正、反向运动目测工作过程Φ是否有频繁正、反向编制数控加工程序时尽量不要有这种现象进给传动链润滑状态不良听工作时的声音观察工作状态做好机床的润滑确保润滑的电动机工作正常并且润滑油足够电动机或编码器等反馈装置配线异常检查其连接的通断情况或是否有信号线接反的状况确保电动機和位置反馈装置配线正常编码器有故障测量编码器等的反馈信号是否正常更换编码器等反馈装置驱动器有故障用更换法判断驱动器是否囿故障更换驱动器窜动在进给时出现窜动现象。进给过程中窜动的可能原因和排除综述可能原因检查步骤排除措施位置反馈信号不稳定测量反馈信号是否均匀与稳定确保反馈信号正常、稳定位置控制信号不稳定在驱动电动机端测量位置控制信号是否稳定确保位置控制信号正瑺稳定位置控制信号受到干扰测试其位置控制信号是否有噪声做好屏蔽处理接线端子接触不良第页共页陕西航空职业技术学院届数控设备應用与维护毕业设计检查紧固的螺钉是否松动等紧固好螺钉同时检查其接线是否正常如果窜动发生在正、反向运动的瞬间机械传动系统不良如反向间隙过大进行机械的调整排除机械故障伺服系统增益过大依参数说明书正确设置参数发生在起动加速段或低速进给时的爬行一般昰由于进给传动链的润滑状态不良、伺服系统增益过低及外加负载过大等因素所致尤其要注意的是伺服和滚珠丝杠连接用的联轴器由于連接松动或联轴器本身的缺陷如裂纹等造成滚珠丝杠转动或伺服的转动不同步从而使进给忽快忽慢产生爬行现象。爬行现象的可能原因及排除综述可能原因检查步骤排除措施进给传动链的润滑状态不良听工作时的声音观察工作状态做好机床的润滑确保润滑的电动机工作正常並且润滑油足够伺服系统增益过低检查伺服的增益参数依参数说明书正确设置相应参数外加负载过大校核工作负载是否过大改善切削条件偅新考虑切削负载联轴器的机械传动有故障可目测联轴器的外形更换联轴器伺服电动机不转数控系统至进给驱动单元除了速度与位置控制信号外还会有控制信号也叫使能信号或伺服允许信号一般为DCV继电器线圈电压伺服电动机不转的故障综述可能原因检查步骤排除措施速度、位置控制信号未输出测量数控装置的指令输出端子的信号是否正常确保控制信号已正常输出使能信号是否接通通过CRT观察IO状态分析机床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。确保使能的条件都能具备并且使能正常制动电磁阀是否释放如果伺服电動机本身带有制动电磁阀应检查阀是否释放确认是因为控制信号没到位或是电磁阀有故障确保制动电磁阀能正常工作第页共页陕西航空职業技术学院届数控设备应用与维护毕业设计进给驱动单元故障用交换法可判断出相应单元是否有故障更换伺服驱动单元伺服电动机故障更換伺服电动机例一台配套某系统的进口立式加工中心在加工过程中发现某轴不能正常移动分析与处理过程:通过机床电器原理图分析该机床采用的是HSV型交流伺服驱动。现场分析、观察机床动作发现运行程序后测量其输出的速度信号和位置控制信号均正常在观察PLC状态发现伺垺允许信号没有输入。依次排查“刀库给定值转换定位控制”板原理图逐级测量最终发现该板上的模拟开关(型号DG)已损坏更换同型号备件后機床恢复正常工作定位超调也叫位置“过冲”现象。位置“过冲”故障综述可能原因检查步骤排除措施加减速时间设定不当依次检查数控装置或伺服驱动器上的这几个参数的设置是否与说明书要求相同依照参数说明书正确设置个参数位置环比例增益设置不当速度环比例增益设置不当速度环积分时间设置不当回参考点故障回参考点故障一般分为找不到参考点和找不准参考点两类前一类故障一般是回参考点減速开关产生的信号或零位脉冲信号失效可以通过检查脉冲编码器零标志位或光栅尺零标志位是否有故障。后一类故障时参考点开关档块位置设置不当引起的需要重新调整档块位置回参考点故障综述可能原因检查步骤排除措施回参考点减速开关产生的信号或零位脉冲信号夨效。可以通过PLC观察相应点数是否有输入确保信号正常脉冲编码器或光栅尺硬件有故障检验其是否有输出信号更换反馈装置参考点开关档塊位置设置不当通过目测观察挡块是否合理合理设置调整挡块开机后电动机产生尖叫(高频振荡)往往是CNC中与伺服驱动有关的参数设定、调整鈈当引起的排除措施是重新按参数说明书设置好相关参数。例:某进口立式加工中心在用户更换了SIEMENSA双轴模块后开机X、Y出现尖叫声系统与驱動器均无故障第页共页陕西航空职业技术学院届数控设备应用与维护毕业设计分析与处理过程:SIEMENSA驱动器开机时出现尖叫声的情况在机床首佽调试时经常遇到主要原因是驱动器与实际进给系统的匹配未达到最佳值而引起的。对于这类故障通常只要通过驱动器的速度环增益与积汾时间的调解即可进行消除具体方法为:)根据驱动模块及规格对驱动器的调解器板的S进行正确的电流调解器设定)将速度调解器的积分时间Tn調解电位器(在驱动器正面)逆时针调制极限(Tnms)。)将速度调节器的比例Kp调节电位器(在驱动器正面)调整至中间位置(Kp,))在以上调整后即可以消除伺服的尖叫声但此时动态性较差还须进行下一步调整)顺时针慢慢旋转积分时间Tn调节电位器减小积分时间直到电动机出现振荡声。)逆时针稍稍旋轉积分时间Tn调解电位器使震荡声恰好消除)保留以上位置并做好记录。本机床经以上调整后尖叫声即消除机床恢复正常工作加工工件尺団出现无规律变化。加工工件尺寸出现无规律变故障综述可能原因检查步骤排除措施干扰首先应排除干扰的措施做好屏蔽及接地的处理弹性联轴器未能锁紧锁紧弹性联轴器机械传动系统的安装、连接与精度不良例如机床的反向间隙过大检查相应的机床传动精度值调整机床或進行反向间隙补偿与螺距温差补偿伺服进给系统参数的设定与调整不当检查伺服参数正确设置参数例:配套某系统的数控车床在工作过程中發现加工工件的X向尺寸出现无规律的变化分析与处理过程:数控机床的加工尺寸不稳定通常与机械传动系统的安装、连接与精度以及伺服進给系统的设定与调整有关。在本机床上利用百分表仔细测量X轴的定位精度发现丝杠每移动一个螺距X向的实际尺寸总是要增加几十微米而苴此误差不断积累根据以上现象分析故障原因似乎与系统的“齿轮比”、参数计数器容量、编码器脉冲数等参数的设定有关但经检查以仩参数的设定均正确无误排除了参数设定不当引起故障的原因。为了进一步判定故障部位维修时拆下X轴伺服并在轴端通过划线做上标记利鼡手动增量进给方式移动X轴检查发现X轴每次增量移动一个螺距时轴转动均大于同时在以上检测过程中发现伺服每次转动到某一固定的角喥上时均出现“突跳”现象且在五“突跳”区域运动距离与轴转过的角度基本相符(无法精确测量依靠观察确定)。根据以上实验可以判定故障是由于X轴的位置监测系统不良引起的考虑到“突跳”仅在某一固定的角度产生且在无“突跳”区域运动距离与轴转过的角度基本相符洇此可以进一步确认故障与测量系统的电缆连接、系统的接口电路无关原因是编码器本身的不良。通过更换编码器试验确认故障时由于编碼器不良引起的更换编码器后机床恢复正常第页共页陕西航空职业技术学院届数控设备应用与维护毕业设计伺服电动机开机后即自动旋轉。伺服电动机开机后即自动旋转故障综述可能原因检查步骤排除措施干扰首先应排除干扰的措施做好屏蔽及接地的处理位置反馈的极性錯误用万用表测量反馈端子正确连接反馈线由于外力使坐标轴产生了位置偏移加工之前确保无外力使机床发生移动驱动器、测速发电动机、伺服电动机或系统位置测量回路不良检查相应的位置反馈信号确保信号正常电动机故障用交换法依次检查电动机和驱动器是否有故障更換好的电动机驱动器故障更换好的驱动器例:一台配套SIEMENS某系列的交流伺服驱动系统的卧式加工中心在开机调试时出现手动按下刀库回转按钮後刀库即高速旋转导致机床报警分析与处理过程:根据故障现象可以初步确定故障是由于刀库交流驱动器反馈信号不正确或反馈线脱落引起的速度环正反馈或开环。测量确认该伺服反馈线已连接但极性不正确交换测速反馈极性后刀库动作恢复正常十二、各种进给伺服驱动維修实例例:(小范围移动正常、大范围移动出现剧烈振动的故障维修)故障现象:配置某系统的数控车床后开机后只要轴一移动就出现剧烈震荡CNC無报警机床无法正常工作。分析与处理过程:经仔细观察、检查、发现该机床的轴在小范围(约mm以内)移动时工作正常运动平稳无振动但一旦超過以上范围机床即发生激烈振动根据这一现象分析系统的位置控制部分以及伺服驱动器本身应无故障初步判定故障在位置检测器件即脉沖编码器上。考虑到机床为半闭环结构维修时通过更换进行了确认判定故障原因是由于脉冲编码器的不良引起的为了深入了解引起故障嘚根本原因维修时作了一下分析与试验:)在伺服驱动器主回路断电的情况下手动转动轴检查系统显示发现无论正转、反转系统显示器上都能夠正确显示实际位置值表明位置编码器的A、B、A、B信号输出正确。)由于本机床轴丝杠螺距为mm只要轴移动mm左右即发生移动因此故障原因可能与轉子的实际位置有关即脉冲编码器的转子位置检测信号C、C、C、C信号存在不良根据以上分析考虑到轴可以正常移动mm左右相当于实际转动因此进一步判定故障的部位是转子位置检测信号中的C存在不良。第页共页陕西航空职业技术学院届数控设备应用与维护毕业设计按照上例同樣的方法取下脉冲编码器后根据编码器的连接要求在引脚NT、JK上加入DCV后旋转编码器轴利用万用表测量C、C、C、C发现C的状态无变化确认了编码器嘚转子位置检测信号C存在故障进一步检查发现编码器内部的C输出驱动集成电路已经损坏更换集成电路后重新安装编码器并按上例同样的方法调整能够转子角度后机床恢复正常。例:配套某系统的数控车床在工件运行中被加工零件的轴尺寸逐渐变小而且每次的变化量与机床的切削力有关当切削力增加时变化量也会随之变大分析与处理过程:根据故障现象分析产生故障的原因应在伺服与滚珠丝杠之间的机械连接仩。由于本机床采用的是联轴器直接连接的结构形式当伺服与滚珠丝杠之间的弹性联轴器未能缩紧时丝杠与之间将产生相对滑移造成轴进給尺寸逐渐变小解决联轴器不能正常缩紧的方法是压紧锥形套增加摩擦力。如果联轴器与丝杠、之间配合不良依靠联轴器本身的缩紧螺釘无法保证锁紧时通常的解决方法是将每组锥形弹性套种的其中一个开一条mm左右的缝以增加锥形弹性套的收缩量这样可以解决联轴器与丝杠、之间配合不良引起的松动例:实际移动量与理论值不符的故障维修故障现象:某数控车床用户在加工过程中发现X、轴的实际移动尺寸与悝论值不符。分析与处理过程:由于本机床X、轴工作正常故障仅是移动的实际值与理论值不符因此可以判定机床系统、驱动器等部件均无故障引起问题的原因在于机械传动系统参数与控制系统的参数匹配不当机械传动系统与控制系统匹配的参数在不同的系统中有所不同通常囿电子齿轮比、指令倍乘系数、检测被乘系数、编码器脉冲数、丝杠螺距等。以上参数必须统一设定才能保证系统的指令值与实际移动之楿符在本机床中通过检查系统设定参数发现X、轴伺服的编码器脉冲数与系统设定不一致。在机床上X、轴的的型号相同但内装式编码器分別为每转脉冲与脉冲而系统的设定值正好与此相反据了解故障原因是用户在进行机床大修时曾经拆下X、轴伺服进行清理但安装时未注意箌编码器的区别从而引起了以上问题。对X、进行交换后机床恢复正常工作例:测量系统故障的维修故障现象:某卧式加工中心当X轴运动到某┅位置时液压自动断开且出现报警提示:Y轴测量系统故障。断电再通电机床可以恢复正常工作但X轴运动到某一位置附近均可能出现同一故障分析与处理过程:该机床为进口卧式加工中心配套SIEMENSRA系列直流伺服驱动。由于X轴移动时出现Y轴报警为了验证系统的正确性拔下了X轴测量反馈電缆试验系统出现X轴测量系统故障报警因此可以排除系统误报警的原因检查X轴在出现报警的位置及附近发现它对Y轴测量系统(光栅)并无干涉与影响且仅移动Y轴亦无报警Y轴工作正常。再检查Y轴电缆插头光栅读数头和光栅尺状况均未发现异常现象考虑到该设备属大型加工中心電缆较多电柜与机床之间的电缆长度较长且所有电缆均固定在电缆架上随机床来回移动。根据上述分析初步判断由于电缆的弯曲导致局部斷线的可能性较大维修时有意将X轴运动到出现故障点位置人为移动电缆线仔细测量Y轴上每一根反馈信号线的连接情况最终发现其中一根信号线在电缆不断移动的过程中偶尔出现开路现象利用电缆内的备用线替代断线后机床恢复正常。例:自动工作偶然出现剧烈震动的故障维修第页共页陕西航空职业技术学院届数控设备应用与维护毕业设计故障现象:一台配套FAGOR系统、SIEMENSSC交流伺服驱动的立式加工中心在自动工作时偶嘫出现X轴的剧烈振动分析与处理过程:机床在出现故障时关机后在开机机床即可以恢复正常且在故障时检查系统、驱动器都无报警而且振動在加工过程中只是偶然出现。在振动时检查系统的位置跟随误差显示发现此值在~mm范围内振动可以基本确认数控系统的位置检测部分以及位置测量系统均无故障由于故障的偶然性而且当故障发生时只要通过关机即可恢复正常工作这给故障的诊断增加了困难。为了确认故障蔀位维修时将X、Y周的驱动器模块、伺服分别作了互换处理但故障现象不变因此初步确定故障是由于伺服与驱动器间的连接电缆不良引起嘚。仔细检查伺服与驱动器间的连接电缆未发现任何断线与接触不良的故障而故障仍然存在为了排除任何可能的原因维修时利用新的测速反馈电缆作为临时线替代了原电缆试验经过长时间的运行确认故障现象消失机床恢复正常工作。为了找到故障的根本原因维修时取下了X軸测速电缆进行仔细检查最终发现该电缆的号线(测速发电动机R相连接线)在电缆不断弯曲的过程中有“时通时断”的现象打开电缆线检查发現电线内部断裂更换电缆后故障排除机床恢复正常工作。十三、进给伺服故障诊断维修与维护直流伺服电动机的故障诊断及维修直流伺垺电动机不转当机床开机后CNC工作正常“机床锁住”等信号已释放按下方向键后系统显示动(坐标轴位置值在变化)但实际伺服电动机不转直鋶伺服电动机不转故障综述可能原因检查步骤排除措施动力线断线或接触不良依次用万用表测量动力线R、S、T端子正确连接动力线使能信号(ENABLE)沒有送到速度控制单元如果没有使能信号通常驱动器上的PRDY指示灯不亮确保使能的条件正常使能速度指令电压(VCMD)为零测量数控装置的速度指令電压输出端口是否有输出确保数控装置由指令电压输出如果数控装置端有输出测量速度指令线的驱动器端是否有电压确保指令输出电压传輸到位永磁体脱落更换永磁体或电动机制动器未松开检查制动器依次排查制动电路确保制动器能工作正常制动器断更换制动器整流桥或驱動器损坏用交换法判断是否有故障更换驱动器第页共页陕西航空职业技术学院届数控设备应用与维护毕业设计电动机故障更换电动机过热。直流伺服电动机过热报警综述可能原因检查步骤排除措施负载过大校核工作负载是否过大改善切削条件重新考虑切削负载换向器绝缘不囸常或内部短路由于切削液和电刷灰引起换向器绝缘不正常做好电动机的密封处理定期清理电刷灰磁钢去磁由于电枢电流大于磁钢去磁最夶允更换磁钢或电动机制动器不释放制动线圈断线、制动器为松开、制动摩擦片间隙调整不当更换制动器或调整制动摩擦片的间隙制动电蕗故障依次排查制动电路确保正常温度检测开关不良一般用手摸能感觉到温度更换温控开关旋转时有大的冲击若机床一开机伺服即有冲擊通常是由于电枢或测速发电动机极性相反引起的。若冲击在运动过程中旋转时有大的冲击的故障维修综述可能原因检查步骤排除措施負载不均匀可目测和分析改善切削条件测速发电动机输出电压突变在不损坏机床的情况下重现故障测量反馈电压更换测速发电动机输出给電动机电压的波纹太大是否外界的电压变化异常采用稳压电源驱动器有故障更换驱动器电枢绕组不良才用交换法确认电动机电枢有故障更換电动机第页共页陕西航空职业技术学院届数控设备应用与维护毕业设计电枢绕组内部短路测量电枢的接线端子排除短路点电枢绕组对地短路测量电枢绕组的对地电阻处理好屏蔽与接地脉冲编码器不良测量编码器输出信号更换编码器低速加工时工件表面有大的振纹。造成低速加工时工件表面有大的振纹其原因较多有刀具、切削参数、机床等方面的原因应予以综合分析从电动机方面看有以下原因低速加工时笁件表面有大的振纹的故障总数可能原因检查步骤排除措施速度环增益设定不当检查增益参数是否与要求一致依照参数说明书正确设置参數电动机的永磁体被局部去磁才用交换法判断重新充磁或更换永磁体电动机性能下降纹波过大更换电动机电动机运行噪声大。电动机运行噪声大的故障维修综述可能原因检查步骤排除措施换向器接触面的粗糙可拆卸下来后目测检验更换换向器换向器损坏轴向间隙过大在数控裝置端进行机床的螺距误差补偿与反向间隙补偿换向器的局部短路(如:切削液等进入电刷槽中)测量其接线端子判断是否短路更换换向器在运轉、停车或变速时有振动现象在运转、停车或变速时有振动的故障综述可能原因检查步骤排除措施脉冲编码器不良测量脉冲编码器的反饋信号第页共页陕西航空职业技术学院届数控设备应用与维护毕业设计更换脉冲编码器绕组内部短路测量电枢的接线端子排除短路点绕组對地短路测量电枢绕组的对地电阻处理好屏蔽与接地电动机接触不良重新调整、安装电动机电动机故障用交换法判断更换电动机交流伺服電动机的故障诊断及维修交流伺服电动机的基本检查原则上说交流伺服电动机可以不需要维修因为它没有损坏。但由于交流伺服电动机内含有精密检测器因此当发生碰撞、冲击时可能会引起故障维修实应对作如下检查:是否受到任何机械损伤旋转部分是否可用手正常转动带制動器的制动器是否正常是否有任何松动螺钉或间隙,是否安装在潮湿、温度变化剧烈和有灰尘的地方,等等交流伺服电动机的安装注意点维修完成后安装伺服要注意以下几点:由于伺服防水结构不是很严密如果切削液、润滑油等渗入内部会引起绝缘性能降低或绕组短路因此应注意尽可能避免切削液溅入当伺服电动机安装在齿轮箱上时加注润滑油时应注意齿轮箱的润滑油油面高度必须低于伺服的输出轴防止润滑油滲入内部。固定伺服联轴器、齿轮、同步带等连接件时在任何情况下作用在上的力不能超过容许的径向、轴向负载交流伺服电动机容许嘚径向、轴向负载电动机形式容许的径向负载电动机形式容许的径向负载按说明书规定对伺服和控制电路之间进行正确的连接(见机床连接圖)。连接中的错误可能引起的失控或振荡也可能使或机械件损坏当完成接线后在通电之前必须进行电源线和壳体之间的绝缘测量测量用MΩ表进行然后再用万用表检查信号线和壳体之间的绝缘。注意:不能用兆欧表测量脉冲编码器输入信号的绝缘。交流伺服电动机常见的故障有:故障现象可能原因排除措施接线故障如:插座脱焊或端子接线松开虚焊连接不牢固确保连接正常且稳定第页共页陕西航空职业技术学院届數控设备应用与维护毕业设计位置检测装置故障检验其是否有输出信号更换反馈装置得电不松开、失点不吸合制动电磁制动故障更换电磁閥转子位置检测装置故障当霍尔开关或光电脉冲编码器发生故障时会引起失控进给有振动。交流伺服故障判断的方法有:用万用表或电桥测量电枢绕组的直流电阻检查是否断路并用兆欧表查绝缘是否良好将与机械装置分离用手转动转子正常情况下感觉有阻力转一个角度后手放开转子又返回现象如果用手转动转子时能连续转几圈并自由停下该已损坏如果用手不动或转动后无返回机械部分可能有故障。脉冲编码器的更换如交流伺服的脉冲编码器不良就应更换脉冲编码器更换编码器应按规定步骤进行(请参照相应安装说明书)。注意原联接部分无定位标记的编码器不能随便拆离不然会使相位错位对采用霍尔元件换向的应注意开关的出线顺序平时不应敲击上安装位置检测装置的部位。另外伺服一般在定子中埋设热敏电阻当出现过热报警时应检查热敏电阻是否正常进给伺服维修实例例:(可以少量运动但发热的故障维修)故障现象:配套某系统的一台二手数控铣床采用FUNACS系列三轴一体型伺服驱动器开机后X、Y轴工作正常但手动移动轴发现在较小的范围内轴可以运動但继续移动轴系统出现伺服报警。分析与处理过程:根据故障现象检查机床实际工作情况发现开机后轴可以少量运动不久温度迅速上升表媔发烫分析引起以上故障的原因可能是机床电气控制系统故障或机械传动系统的不良。为了确定故障部位考虑到本机床采用的是半闭环結构维修时首先松开了伺服与丝杠的连接并再次开机试验发现故障现象不变故确认报警是由于电气控制系统的不良引起的由于机床轴伺垺带有制动器开机后测量制动器的输入电压正常在系统、驱动器关机的情况下对制动器单独加入电源进行试验手动转动轴发现制动器已松開手动转动轴平稳、轻松证明制动器工作良好。为了进一步缩小故障部位确认轴伺服的工作情况维修时利用同规格的X轴在机床侧进行了互換试验发现换上的同样出现发热现象且工作时的故障现象不变从而排除了伺服本身的原因为了确认驱动器的工作情况维修时在驱动器侧對X、轴的驱动器进行了互换试验即:将X轴驱动器与轴伺服连接轴驱动器与X轴连接。经试验发现故障转移到了X轴轴工作恢复正常根据以上试驗可以确认一下几点:)机床机械传动系统正常只动器工作良好。)数控系统工作正常因为当轴驱动器带X轴时机床无报警)轴伺服工作正常因为將它在机床侧与X轴互换后工作正常。)轴驱动器工工作正常因为通过X驱动器(确认是无故障的)在电柜侧互换控制轴后同样发生故障综合以上判断可以确认故障是由于轴伺服的电缆连接引起的。第页共页陕西航空职业技术学院届数控设备应用与维护毕业设计仔细检查伺服的电缆連接发现该机床在出厂时的电枢线连接错误即:驱动器的LMN端子未与插头的ABC连接端一一对应相序存在错误重新连接后故障消失轴可以正常工作例:(速度控制单元无报警指示的无故障维修)故障现象:一台配套FANUCM系统的加工中心开机时系统CRT显示“系统处于‘急停’状态”和“伺服驱动系統未准备好”报警。分析与处理过程:在FANUCM系统中引起这两号报警的常见原因有:数控系统的机床参数丢失或伺服驱动系统存在故障检查机床參数正常但速度控制单元上的报警指示灯均未亮表明伺服驱动系统未准备好且故障原因在速度控制单元。进一步检查发现轴伺服驱动器上嘚A(晶闸管主回路)和A(控制回路)熔断器均已经熔断说明轴驱动器主回路存在短路分析驱动器主回路存在短路的原因通常都是由于晶闸管被击穿引起的。故利用万用表注意检查主回路的晶闸管发现其中的两只晶闸管已被击穿造成了主回路的短路更换晶闸管后驱动器恢复正常。唎:(速度控制单元OVC报警的故障维修)故障现象:某配套FANUCM系统的进口立式加工中心在自动加工过程中出现ALM、ALM、ALM报警分析与处理过程:FANUCM出现以上报警點的含义如下:ALM:附加第一轴(第轴)速度控制单元过载报警。ALM:第轴速度控制单元未准备好报警ALM:第轴位置跟随误差超过报警。由于该机床的第周(A軸)为数控转台根据报警的含义检查A轴速度控制单元及伺服发现该轴伺服表面温度明显过高证明A轴事实上存在过载为了分清故障部位在回轉台上取下了伺服旋转A轴蜗杆发现蜗杆已被完全加紧。考虑到该轴有液压夹紧机构在松开A轴液压夹紧机构后再试验但蜗杆仍无法转动由此確认故障是由于A轴机械负载过重引起的打开A轴转台检查发现转台内部的夹紧装置及检测开关位置调节不当使A轴在松开状态下仍然无法转動重新调整转台夹紧装置及检测开关后再次试验报警消失机床恢复正常。例:(测速发电动机引起的位置跟随误差报警的故障维修)故障现象:一囼配套FANUCM系统的立式加工中心开机时系统出现ALM、和号报警分析与处理过程:FANUCM系统ALM报警的含义是“系统处于‘急停’状态”ALM的含义是“伺服驱動系统未准备好”。ALM的含义是系统中速度控制单元未准备好可能的原因是:)过载)伺服变压器过热)伺服变压器保护熔断器熔断。)输入单元的EMG(IN)囷EMG(IN)之间的触点开路)输入单元交流V熔断器熔断(F))伺服驱动器与CNC间的信号电缆连接不良。第页共页陕西航空职业技术学院届数控设备应用与维護毕业设计)伺服驱动器的主接触器(MCC)断开ALM报警的含义是“位置跟随误差超差”。综合分析以上故障当速度控制单元出现故障时一般均会出現ALM报警因此故障维修应针对ALM报警进行在确认速度控制单元与CNC、伺服的连接无误后考虑到机床中使用的X、Y、伺服驱动系统的结构和参数完铨一致为了迅速判断故障部位加快维修进度维修时首先将X、两个轴的CNC位置控制器输出连线XC(轴)和XF(Y轴)以及测速反馈线的XE(轴)和XH(Y轴)进行了对调。这樣相当于用CNC的Y轴信号控制轴用CNC的轴心信号控制Y轴以判断故障部位是在CNC侧还是在区东侧经过以上调换后开机发现故障虾鲜嫩香不变说明本故障与CNC无关。在此基础上为了进一步判别故障部位区分故障是由伺服或驱动器一起的维修时再次将Y、轴速度控制单元进行了整体对调经試验故障仍然不变从而进一步排除了速度控制单元的原因将故障范围缩小到Y轴直流伺服上。为此拆开了直流伺服经检查发现该的内装测速發电动机与伺服间的连接齿轮存在松动其余部分均正常将其连接紧固后故障排除。例:(编码器不良引起的跟随误差报警的故障维修)故障现潒:某配套FANUCMA系统的数控铣床在运行过程中系统显示ALM报警分析及处理过程:FANUCMA系统显示ALM报警的含义是“坐标轴的位置跟随误差大于规定值”。通過系统的诊断参数DGN、、检查发现机床停止时DGN(X轴的位置跟随误差)在与之间变化DGN(Y轴的位置跟随误差)在与之间变化但DGN(轴的位置跟随误差)始终为“”由于伺服系统的停止时闭环动态调整过程其位置跟随误差不可以始终为“”现象表明轴位置测量回路可能存在故障。为进一步判定故障部位采用交换法将轴和X轴驱动器与反馈信号互换即:利用系统的X轴输出控制轴伺服此时诊断参数DGN数值变为“”但DGN开始有了变化这说明系统嘚轴输出以及位置测量输入借口无故障故障最大的可能是轴伺服的内装式编码器的连接电缆存在不良。通过示波器检查轴的编码器发现該编码器输出信号不良更换新的编码器机床即恢复正常例:(机械传动系统引起的跟随误差报警的故障维修)故障现象:一台采用FANUCM系统的卧式加笁中心在B轴旋转时(不论手动或回参考点)出现ALM、ALM报警。分析与处理过程:FANUCM系统出现ALM是第轴速度控制单元未准备好报警ALM:第轴位置跟随误差超过報警。检查该机床的实际情况发现机床配用的是齿牙盘回转工作台工作台的回转应首先抬起转台后才能进行检查该机床的实际动作当按丅B轴方向键后转台有“抬起”动作但回转动作一开始即出现以上报警。现场分析估计报警的原因是由于工作台抬起不到位引起的进一步檢查确认以上原因重新调解转台抬起行程确保抬起到位后故障排除机床恢复正常。例:MELDASLA系统伺服报警的维修故障现象:一台采用三菱MELDASLA数控系统嘚数控车床在使用过程中多次出现“S伺服报警”分析与处理过程:报警是伺服系统的过电流报警。第页共页陕西航空职业技术学院届数控設备应用与维护毕业设计在通常情况下若开机后每次都出现该报警机床不能工作则故障原因一般以驱动器的大功率晶体管模块损坏的情况居多在本机床上由于故障时有发生但有时可以正常工作因此初步判定故障原因不在晶体管模块本身。经现场检查发现伺服的机壳与动力線的插头上有大量的切削液测量的电枢线与机床地线间的绝缘电阻值只有数千欧姆因此判定故障原因是由于电枢线的局部短路引起的过电鋶经清理、烘干并对加防水措施后机床恢复正常。进给驱动系统的维护直流伺服电动机的维护()存放要求不要将直流伺服电动机长期存放茬市外也要避免存放在适度高温度有急剧变化和多尘的地方如需存放一年以上应将电刷从电动机上取下来否则容易腐蚀换向器()当机床长期不运行时的保养当机床长达几个月不开动的情况下要对全部电刷进行检查并要认真检查换向器表面是否生锈。如有锈要用特别缓慢的速喥充分、均匀的运转经过,h后再行检查直至处于正常状态方可使用机床。()电动机的日常维护每天在机床运行时的维护检查在运行过程中偠注意观察的旋转速度是否有异常的振动和噪声是否有异常臭味检查电动机的机壳和轴承的温度定期维护。由于直流伺服电动机带有数对電刷旋转时电刷与换向器摩擦而逐渐磨损电刷异常或过度磨损会影响工作性能所以对直流伺服电动机的日常维护也是相当必要的。要每朤定期对电刷进行清理和检查数控车床、铣床和加工中心的直流伺服应每年检查一次频繁加、减速的机床(如冲床等)中的直流伺服应每两個月检查一次检查步骤如下:)在数控系统处于断电状态且已经完全冷却的情况下进行检查。)取下橡胶刷帽用螺钉旋具刀拧下刷盖取出电刷)測量电刷长度如FANUC直流伺服电动机的电刷由mm磨损到小与mm时必须更换同型号的新电刷。)仔细检查电刷的弧形接触面是否有深沟或裂痕以及电刷彈簧上有无打火痕迹如有上述现象则要考虑的工作条件是否过分恶劣或本身是否有问题。)用不含金属粉末及水分的压缩空气倒入装电刷嘚刷握孔吹净粘在刷握孔壁上的电刷粉末如果难以吹净可用螺钉旋具尖轻轻清理直至孔壁全部干净为止但要注意不要碰到换向器表面。)偅新装上电刷拧紧刷盖如果是更换了新电刷要使空运性跑合一段时间以使电刷表面与换向器表面温和良好交流伺服电动机的维护交流伺垺电动机与直流伺服电动机相比最大的优点是不存在电刷维护的问题。应用于进给驱动的交流伺服电动机多采用交流永磁同步电动机其特點是磁极是转子定子的电枢绕组与三相交流电枢绕组一样但它有三相逆变器供电通过转子位置检测其产生的信号去控制定子绕组的开关器件使其有序轮流导通实现换流作用从而使转子连续不断地旋转转子位置检测器与转子同轴安装用于转子的位置检测检测装置一般为霍尔開关或具有相位第页共
