第五章數(shù)控伺服系統(tǒng)-資料下載頁
2025-10-02 12:19本頁面
【導讀】數(shù)控伺服系統(tǒng)主要是指各坐標軸進給驅動的位置控制系統(tǒng)。主軸伺服系統(tǒng)用于控制機床主軸的轉動。一定規(guī)律運動所合成的運動軌跡。量之間的誤差大小，誤差愈小，精度愈高。一般要求調速范圍>1000，且為無級調速。行元件的動作原理分為電液和電氣伺服驅動系統(tǒng)。動系統(tǒng)又分為直流、交流及直線電動機伺服系統(tǒng)。機床加工的特點是，在低速時進行重切削。后，能達到新的或者恢復到原來平衡狀態(tài)的能力。步進電機每輸入一個脈沖，繞組的通電狀態(tài)就變換一次，轉子的轉速與輸入的脈沖頻率成正比。累積值稱為步距的累積誤差。步進電機的步距累積誤差將以一。轉為周期重復出現(xiàn)。電機轉速變化的需要把不同頻率的脈沖送到脈沖分配器。放大器，使步進電機的各相繞組輪流通電。由硬件或軟件產(chǎn)生。夠快，高頻時帶負載能力低。是永磁式直流伺服電機，其特點是調速范圍寬，輸出轉矩大，過載能力強，而且電機轉動慣量較大，應用較方便。強，響應快，動態(tài)特性好。
【正文】 分。 52 7．主軸電動機不轉 CNC系統(tǒng)至主軸驅動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繼電器線圈電壓。 ① 檢查 CNC系統(tǒng)是否有速度控制信號輸出。 ② 檢查使能信號是否接通。通過 CRT觀察 I/O狀態(tài)，分析機床 PLC梯形圖 (或流程圖 )，以確定主軸的啟動條件，如潤滑、冷卻等是否滿足。 ③ 主軸驅動裝置故障。 ④ 主軸電動機故障。 53 二、給伺服系統(tǒng)的故障形式及診斷方法 1．故障形式 當進給伺服系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，通常有三種表現(xiàn)方式： 1）在 CRT或操作面板上顯示報警內(nèi)容或報警信息； 2）在進給伺服驅動單元上用報警燈或數(shù)碼管顯示驅動單元的故 障； 3）進給運動不正常，但無任何報警信息。進給伺服系統(tǒng)常見的故障有： (1)超程 當進給運動超過由軟件設定的軟限位或由限位開關決定的硬限位時，就會發(fā)生超程報警，一般會在 CRT上顯示報警內(nèi)容，根據(jù)數(shù)控系統(tǒng)說明書，即可排除故障，解除報警。 54 (2) 過載 當進給運動的負載過大、頻繁正、反向運動以及進給傳動鏈潤滑狀態(tài)不良時，均會引起過載報警。一般會在CRT上顯示伺服電機過載、過熱或過流等報警信息。同時，在強電柜中的進給驅動單元上，用指示燈或數(shù)碼管提示驅動單元過載、過電流等信息。 (3) 竄動 在進給時出現(xiàn)竄動現(xiàn)象： ① 測速信號不穩(wěn)定，如測速裝置故障、測速反饋 信號干擾等。 ② 速度控制信號不穩(wěn)定或受到干擾。 ③ 接線端子接觸不良，如螺釘松動等。當竄動發(fā)生在由正向運動向反向運動的瞬間，一般是由于進給傳動鏈的反向間隙或伺服系統(tǒng)增益過大所致。 55 (4) 爬行 發(fā)生在起動加速段或低速進給時，一般是由于進給傳動鏈的潤滑狀態(tài)不良、伺服系統(tǒng)增益過低及外加負載過大等因素所致。尤其要注意的是，伺服電動機和滾珠絲杠連接用的聯(lián)軸器，由于連接松動或聯(lián)軸器本身的缺陷，如裂紋等，造成滾珠絲杠轉動和伺服電動機的轉動不同步，從而使進給運動忽快忽慢，產(chǎn)生爬行現(xiàn)象。 (5)振動 分析機床振動周期是否與進給速度有關。 ①如與進給速度有關，振動一般與該軸的速度環(huán)增益太高或速度反饋故障有關。 ②若與進給速度無關，振動一般與位置環(huán)增益太高或位置反饋故障有關。 ③如振動在加減速過程中產(chǎn)生，往往是系統(tǒng)加減速時間設定過小造成的。 56 (6)伺服電動機不轉 數(shù)控系統(tǒng)至進給驅動單元除了速度控制信號外，還有使能控制信號，一般為 DC+24V繼電器線圈電壓。 ① 檢查數(shù)控系統(tǒng)是否有速度控制信號輸出。 ② 檢查使能信號是否接通。通過 CRT觀察 I/O狀態(tài)，分析機床 PLC梯形圖 (或流程固 )，以確定進給軸的起動條件，如潤滑、冷卻等是否滿足。 ③ 對帶電磁制動的伺服電動機，應 檢查電磁制動是否釋放。 ④ 進給驅動單元故障。 ⑤ 伺服電動機故障 。 57 (7) 位置誤差 當伺服軸運動超過位置允差范圍時，數(shù)控系統(tǒng)就會產(chǎn)生位置誤差過大的報警，包括跟隨誤差、輪廓誤差和定位誤差等。主要原因： ① 系統(tǒng)設定的允差范圍過小。 ② 伺服系統(tǒng)增益設置不當。 ③ 位置檢測裝置有污染。 ④ 進給傳動鏈累積誤差過大。 ⑤ 主軸箱垂直運動時平衡裝置 (如平衡油缸等 )不穩(wěn)。 (8) 漂移 當指令值為零時，坐標軸仍移動，從而造成位置誤差。通過漂移補償和驅動單元上的零速調整來消除。 (9) 回參考點故障。 58 2．故障定位 由于伺服系統(tǒng)是由位置環(huán)和速度環(huán)組成的，當伺服系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，為了快速定位故障的部位，可以采用如下兩種方法： 1)模塊交換法 數(shù)控機床有些進給軸的驅動單元具有相同的當量，如立式加工中心， X軸和 Y軸的驅動單元往往是一致的，當其中的某一軸發(fā)生故障時，可以用另一軸來替代，觀察故障的轉移情況，快速確定故障的部位。 2)外接參考電壓法 當某軸進給發(fā)生故障時，為了確定是否為驅動單元和伺服電動機故障，可以脫開位置環(huán)，檢查速度環(huán)。
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