数控机床进给伺服系统常见故障及分析 :
2.1 进给伺服系统概述 进给伺服系统由各坐标轴的进给驱动装置、位置检测装置及机床进给传动链等组成。进给伺服系统的任务就是要完成各坐标轴的位置控制。数控系统根据输入的程序指令及数据,经差补运算后得到位置控制指令。同时,位置检测装置将实际位置检测信号反馈于数控系统,构成全闭环或半闭环的位置控制。经位置比较后,数控系统输出速度控制指令至各坐标轴的驱动装置,经速度控制单元驱动伺服电动机带动滚珠丝杠传动进行进给运动。伺服电动机上的测速装置将电动机转速信号与速度控制指令比较,构成速度控制。其中驱动装置在结构上有:单片式和模块式。 2.2 数控机床进给伺服系统常见故障分析 2.2.1 步进电动机伺服驱动系统 步进电动机是一种将电脉冲信号转换成相应的机械角位移或直线位移的控制电动机,又称脉冲电动机。对步进电动机输入一个控制脉冲,则步进电动机输出一个位移,称为一步。 步进电动机伺服驱动系统中,输入的脉冲数决定步进电动机的位移量;脉冲频率决定步进电动机的位移速度;脉冲的相序决定步进电动机的位移方向。步进电动机具有快速启动、制动和反转功能。当停止输入控制脉冲后,只要维持控制绕组电流不变,电动机就可以保持在某一固定位置上。因此,步进电动机具有自整步的能力,而且没有积累误差,所以定位精度较高。 2.2.2 步进电动机驱动系统的常见故障及其维修 (1)步进驱动器故障 故障现象:驱动器上的绿色发光二极管RDY亮,但机床驱动器的输出信号 RDY为低电平。如果PLC应用程序中对RDY信号进扫描,则导致PLC运算结果错误。 故障原因:机床现场无搭地(PE与交流电源的中性线连接),有静电放电(工作环境差)。 排除方法:首先将电气柜中的PE与大地连接,如果仍有故障,则表明驱动器模块可能损坏,需要更换驱动器模块。 (2)高速时电动机堵转 故障现象:在快速点动时步进电动机发生堵转或丢步,或使用了脉冲监控功能系统出现25201号报警。 故障原因:传动系统设计有问题。传动系统在设定高速时所需的转矩大于所选用步进电动机在设定的最高速度下的输出转矩,即选择的步进电动机不合适。故在设计选择步进电动机时,应注意步进电动机的矩频特性曲线。 排除方法: a、若进给倍率为85%时,高速点动不堵转则可使用折线加速特性; b、降低最高进给速度; c、更换大转矩步进电动机。 (3)传动系统定位精度不稳定 故障现象:坐标的重复定位精度不稳定。 故障原因:该传动系统机械装配问题,可能是由于丝杠螺母安装不正,造成运动部件的装配应力。 排除方法:重新安装丝杠螺母。 (4)参考点定位精度过大 故障现象:参考点定位误差过大 故障原因: a、机床接近开关或检测体的安装不正确,接近开关的电气特性差; b、接近开关与检测体之间的间隙为检测临界值; c、所选用接近开关的榆测距离过大,检测体和相邻金属物体均在检测范围内; 排除方法: a、检查接近开关的安装;
|