數(shù)控機床伺服驅(qū)動系統(tǒng)故障維修培訓課件(編輯修改稿)
2025-01-19 08:17 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 動，特別注意信號線的防干擾措施。 ? （ 5）轉(zhuǎn)速偏離指令值 故障現(xiàn)象： 主軸轉(zhuǎn)速超過技術(shù)要求所規(guī)定的指令值范圍 原因分析： ① 電動機負載過大引起轉(zhuǎn)速降低或低速極限值設定太小，造成主軸電機過載。 ② CNC系統(tǒng)輸出的主軸轉(zhuǎn)速模擬量（通常為 0—+10V）沒有達到與轉(zhuǎn)速指令對應的值。 ③ 測速裝置有故障或速度反饋信號斷線。 ④ 主軸驅(qū)動裝置故障，導致速度控制單元錯誤輸出。 檢查方法： （ 1） 空載運轉(zhuǎn)主軸，檢測比較實際轉(zhuǎn)速值與指令值，判斷故障是否由負載過大引起。 （ 2）檢查速度反饋裝置及電纜，調(diào)節(jié)速度反饋量的大小，使實際主軸轉(zhuǎn)速達到指令值 。 （ 3）檢查信號電纜的連接情況，調(diào)整有關(guān)參數(shù)使 CNC系統(tǒng)輸出的模擬量與轉(zhuǎn)速指令值 相對應。 采取措施： 更換、維修損壞的部件、調(diào)整的關(guān)參數(shù) ? （ 6）主軸異常噪聲及振動 原因分析： 首先要區(qū)別異常噪聲及振動發(fā)生在主軸機械部分還是在電氣驅(qū)動部分。 ① 在減速過程中發(fā)生一般是又驅(qū)動裝置造成的，如交流驅(qū)動中的再生回路故障。 ② 在恒轉(zhuǎn)速時產(chǎn)生，可通過觀察主軸電動機自由停車過程中是否有噪音和振動的來區(qū)別，如存在，則主軸機械部分有問題 檢查方法： 檢查振動周期是否與轉(zhuǎn)速有關(guān)。如無關(guān)，一般是主軸驅(qū)動裝置未調(diào)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）主軸電動機不轉(zhuǎn) 原因分析： CNC系統(tǒng)至主軸驅(qū)動裝置除了轉(zhuǎn)速模擬量控制信號外，還有使能控制信號，一般為 DC+24V繼電器線圈電壓；主軸驅(qū)動裝置故障；主軸電動機故障。 檢查方法： 檢查 CNC系統(tǒng)是否有速度控制信號輸出；檢查能使信號是否接通。通過 CRT觀察 I/O狀態(tài)，分析機床 PLC圖形（或流程圖），以確定主軸的啟動條件，如潤滑、冷卻等是否滿足。 三、 進給伺服系統(tǒng) ? 進給驅(qū)動系統(tǒng)概述 ? 進給驅(qū)動系統(tǒng)的性能在一定程度上決定了數(shù)控系統(tǒng)的 性能 ，決定了數(shù)控機床的 檔次 ，因此，在數(shù)控技術(shù)發(fā)展的歷程中，進給驅(qū)動系統(tǒng)的研制和發(fā)展總是放在首要的位置。 ? 數(shù)控系統(tǒng)所發(fā)出的控制指令，是通過 進給驅(qū)動系統(tǒng) 來驅(qū)動機械執(zhí)行部件，最終實現(xiàn)機床精確的進給運動的。 ? 數(shù)控機床的進給驅(qū)動系統(tǒng)是一種位置隨動與定位系統(tǒng)，它的 作用是快速、準確地執(zhí)行由數(shù)控系統(tǒng)發(fā)出的運動命令，精確地控制機床進給傳動鏈的坐標運動。 它的性能決定了數(shù)控機床的許多性能，如最高移動速度、輪廓跟隨精度、定位精度等。 ? 數(shù)控機床對進給驅(qū)動系統(tǒng)的要求 （ 1） 調(diào)速范圍要寬 ； （ 2） 定位精度要高 ； （ 3） 快速響應，無超調(diào) ； （ 4） 低速大轉(zhuǎn)矩，過載能力強 ； （ 5） 可靠性高 ； 三、 進給伺服系統(tǒng) ? 進給驅(qū)動系統(tǒng)的 分類 ① 按執(zhí)行元件的類別，可分為：步進電動機、直流電動機、交流電動機進給驅(qū)動系統(tǒng)； ② 按有無檢測元件和反饋環(huán)節(jié)，可分為為開環(huán)、閉環(huán)控制兩類。 開環(huán)控制與閉環(huán)控制的主要區(qū)別為 是否采用了位置和速度檢測反饋元件 組成了反饋系統(tǒng)。 開環(huán)控制一般采用 步進電動機 作為驅(qū)動元件，沒有位置和速度反饋控制回路。 閉環(huán)控制一般采用 伺服電動機 作為驅(qū)動元件，根據(jù)位置檢測元件所處在數(shù)控機床不同的位置，它可以分為 半閉環(huán)、全閉環(huán)和混合閉環(huán) 三種。 三、 進給伺服系統(tǒng) ? 步進驅(qū)動系統(tǒng)簡單來說，包括有 步進電動機 和 步進驅(qū)動器 。 ? 步進電機是利用電磁鐵的作用原理 ， 將脈沖信號轉(zhuǎn)換為線位移或角位移的電機 。 每來一個電脈沖 ， 步進電機轉(zhuǎn)動一定角度 ， 帶動機械移動一小段距離 。 ? 特點 : (1) 來一個脈沖，轉(zhuǎn)一個步距角。 ? (2) 控制脈沖頻率，可控制電機轉(zhuǎn)速。 ? (3) 改變脈沖順序，可改變轉(zhuǎn)動方向。 （ 1） 步進 電動機 驅(qū)動 的進給 系統(tǒng) 步進電動機驅(qū)動的進給系統(tǒng) ? 優(yōu)點： 能很方便地將電脈沖轉(zhuǎn)換為角位移，具有 較好的定位精度，無漂移和無積累定位誤差 的優(yōu)點，能跟蹤一定頻率范圍的脈沖列，可作同步電動機使用。 ? 缺點： ①由于步進電動機基本上是用開環(huán)系統(tǒng)，精度不高， 不能應用于中高檔數(shù)控機床 ；②步進電動機 耗能大，速度低 (遠不如交、直流電動機)。 ? 因此，目前步進電動機僅用于 小容量、低速、精度要求不高 的場合，如經(jīng)濟型數(shù)控，打印機、繪圖機等計算機的外部設備。 （ 2）伺服電動機 驅(qū)動 的進給 系統(tǒng) 伺服電動機可分為兩類： 伺服電動機又稱執(zhí)行電動機。其 功能是將輸入的 電壓控制信號 轉(zhuǎn)換為軸上輸出的 角位移和角速度 ， 驅(qū)動控制對象。 交流伺服電
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