数控机床是一.种综合运用了计算机技术、自动控制技术、精密测量技术和机床设计技术等先进技术的典型机电一体化产品,其控制系统复杂,在运行中可能会产生各种各样的故障。通过科学的方法、行之有效的措施,迅速判别故障产生的原因,随时解决出现的问题,是保证数控机床安全,可靠运行,提高设备利用率的关键所在,也是当前数控机床使用过程中亟待解决的问题之一。数控磨床对加工精度的要求要比一-般的数控机床高,而伺服系统在数控磨床的加工精度方面起着至关重要的作用。本文结合生产实践中出现的伺服系统的故障并对其加以分析,探讨数控磨床伺服系统的故障诊断的方法与技巧。
数控磨床的伺服系统基本构成如图1所示。数控系统通过测量模块向伺服单元发出运动指令,伺服单元接收到来自数控系统的指令信号后,经过电流、速度双闭环控制好,通过伺服放大器控制伺服电动机的运行,同时位置反馈元件将位置信号反馈到数控系统的测量模块,形成半闭环或者全闭环的位置控制系统。plc起运行监视作用,- -方面监视伺服系统中的伺服电动机是否过热,另一方面监视行程是否在规定范围内,是否到达干涉区,如果出现异常,立即报警,并且停止伺服轴运行。
数控磨床伺服系统故障诊断流程,根据伺服系统的构成,伺服系统的故障可分为伺服控制单元的故障、位置反馈部分的故障、伺服电动机的故障和其它故障。图2是诊断数控磨床伺服故障的流程图。
数控磨床伺服系统故障诊断实例
实例1故障现象:一台3mz1412k机床报警指示红灯闪烁,触摸屏显示z轴驱动器故障,手动无动作。故障分析:根据伺服系统工作原理z轴驱动器报警可能是参数设置问题,伺服电机故障,控制线路短路或断路,驱动器本身故障。
故障排除:通过驱动器操作面板检查驱动器报警代码,不显示报警代码,初步判断不是驱动器本身问题。检查伺服参数,发现z轴进给速度参数为零。按工艺标准把参数设为规定值,按复位按钮,故障排除。
实例2故障现象:一台3mz205b机床在移动x轴时,出现报警,指示x轴位移超出规定的跟随误差,观察x轴根本就没有动。
故障分析:因为z轴正常移动没有问题,说明数控系统没有问题,测量伺服系统上的指令信号,当x轴运动按钮按下时,也有电压指令信号,说明问题出在伺服系统上。因为z轴运动没有问题,可能问题出在x轴放大器或者x轴伺服电动机上。
故障排除:首先采用互换法,将x轴的伺服放大器与z轴的对换,问题转移到z轴上,说明x轴伺服放大器损坏。更换伺服放大器模块,机床故障被排除。
实例3故障现象:一台mka1332数控外圆磨床x轴运动中,出现伺服驱动故障报警。
故障分析:伺服驱动器故障报警除了可由伺服驱动放大器本身故障引起外,还可由数控系统、伺服电动机、编码器引起,也可由机械部分引起。检测手动时,有使能信号,x轴显示运动并马.上报警;考虑伺服电动机的问题,检测伺服电动机正常;怀疑是滚珠丝杠的问题,松.开x轴伺服电动机与滚珠丝杠之间的联轴器,手动x轴,x轴不报警;判断是滚珠丝杠运动中阻力过大而造成的报警。
故障排除:拆除滚珠丝杠并检修,重新安装,并对机床进行润滑维护,机床故障排除。