【正文】 常故障的維護(hù)　　系統(tǒng)參數(shù)發(fā)生變化或改動、機(jī)械故障、機(jī)床電氣參數(shù)未優(yōu)化電機(jī)運(yùn)行異常、機(jī)床位置環(huán)異常或控制邏輯不妥，是生產(chǎn)中數(shù)控機(jī)床加工精度異常故障的常見原因，找出相關(guān)故障點并進(jìn)行處理，機(jī)床均可恢復(fù)正常。生產(chǎn)中經(jīng)常會遇到數(shù)控機(jī)床加工精度異常的故障。此類故障隱蔽性強(qiáng)、診斷難度大。導(dǎo)致此類故障的原因主要有五個方面：（1）機(jī)床進(jìn)給單位被改動或變化。（2）機(jī)床各軸的零點偏置(NULLOFFSET)異常。（3）軸向的反向間隙(BACKLASH)異常。（4）電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)異常，即電氣及控制部分故障。（5）機(jī)械故障，如絲桿、軸承、軸聯(lián)器等部件。此外，加工程序的編制、刀具的選擇及人為因素，也可能導(dǎo)致加工精度異常。　　、零點偏置、反向間隙等等。例如SIEMENS、FANUC數(shù)控系統(tǒng)，其進(jìn)給單位有公制和英制兩種。機(jī)床修理過程中某些處理，常常影響到零點偏置和間隙的變化，故障處理完畢應(yīng)作適時地調(diào)整和修改；另一方面，由于機(jī)械磨損嚴(yán)重或連結(jié)松動也可能造成參數(shù)實測值的變化，需對參數(shù)做相應(yīng)的修改才能滿足機(jī)床加工精度的要求。　　，采用FANUC0iMA數(shù)控系統(tǒng)。一次在銑削汽輪機(jī)葉片的過程中，突然發(fā)現(xiàn)Z軸進(jìn)給異常，造成至少1mm的切削誤差量(Z向過切)。調(diào)查中了解到：故障是突然發(fā)生的。機(jī)床在點動、MDI操作方式下各軸運(yùn)行正常，且回參考點正常；無任何報警提示，電氣控制部分硬故障的可能性排除。分析認(rèn)為，主要應(yīng)對以下幾方面逐一進(jìn)行檢查。1）檢查機(jī)床精度異常時正運(yùn)行的加工程序段，特別是刀具長度補(bǔ)償、加工坐標(biāo)系(G54～G59)的校對及計算。2）在點動方式下，反復(fù)運(yùn)動Z軸，經(jīng)過視、觸、聽對其運(yùn)動狀態(tài)診斷，發(fā)現(xiàn)Z向運(yùn)動聲音異常，特別是快速點動，噪聲更加明顯。由此判斷，機(jī)械方面可能存在隱患。3）檢查機(jī)床Z軸精度。用手脈發(fā)生器移動Z軸，（將手脈倍率定為1%26times。100的擋位，即每變化一步，），配合百分表觀察Z軸的運(yùn)動情況。在單向運(yùn)動精度保持正常后作為起始點的正向運(yùn)動，手脈每變化一步，機(jī)床Z軸運(yùn)動的實際距離d=d1=d2=d3%26hellip。=，說明電機(jī)運(yùn)行良好，定位精度良好。而返回機(jī)床實際運(yùn)動位移的變化上，可以分為四個階段：①機(jī)床運(yùn)動距離d1＞d=(斜率大于1)。②表現(xiàn)出為d=＞d2＞d3(斜率小于1)；③機(jī)床機(jī)構(gòu)實際未移動，表現(xiàn)出最標(biāo)準(zhǔn)的反向間隙；④機(jī)床運(yùn)動距離與手脈給定值相等(斜率等于1)，恢復(fù)到機(jī)床的正常運(yùn)動。無論怎樣對反向間隙(參數(shù)1851)進(jìn)行補(bǔ)償，其表現(xiàn)出的特征是：除第③階段能夠補(bǔ)償外，其他各段變化仍然存在，特別是第①階段嚴(yán)重影響到機(jī)床的加工精度。補(bǔ)償中發(fā)現(xiàn)，間隙補(bǔ)償越大，第①段的移動距離也越大。分析上述檢查認(rèn)為存在幾點可能原因：一是電機(jī)有異常；二是機(jī)械方面有故障；三是存在一定的間隙。為了進(jìn)一步診斷故障，將電機(jī)和絲杠完全脫開，分別對電機(jī)和機(jī)械部分進(jìn)行檢查。電機(jī)運(yùn)行正常；在對機(jī)械部分診斷中發(fā)現(xiàn)，用手盤動絲杠時，返回運(yùn)動初始有非常明顯的空缺感。而正常情況下，應(yīng)能感覺到軸承有序而平滑的移動。經(jīng)拆檢發(fā)現(xiàn)其軸承確已受損，且有一顆滾珠脫落。更換后機(jī)床恢復(fù)正常?！　?，配置FANUC0MJ數(shù)控系統(tǒng)。在加工過程中，發(fā)現(xiàn)X軸精度異常。檢查發(fā)現(xiàn)X軸存在一定間隙，且電機(jī)啟動時存在不穩(wěn)定現(xiàn)象。用手觸摸X軸電機(jī)時感覺電機(jī)抖動比較嚴(yán)重，啟停時不太明顯，JOG方式下較明顯。分析認(rèn)為，故障原因有兩點，一是機(jī)械反向間隙較大；二是X軸電機(jī)工作異常。利用FANUC系統(tǒng)的參數(shù)功能，對電機(jī)進(jìn)行調(diào)試。首先對存在的間隙進(jìn)行了補(bǔ)償；調(diào)整伺服增益參數(shù)及N脈沖抑制功能參數(shù)，X軸電機(jī)的抖動消除，機(jī)床加工精度恢復(fù)正常?！　?，數(shù)控系統(tǒng)為FANUC18i，全閉環(huán)控制方式。加工過程中，發(fā)現(xiàn)該機(jī)床Y軸精度異常。檢查中，機(jī)床已經(jīng)按照要求設(shè)置了G54工件坐標(biāo)系。在MDI方式下，以G54坐標(biāo)系運(yùn)行一段程序即%26ldquo。G90G54Y80F100；M30；%26rdquo。，待機(jī)床運(yùn)行結(jié)束后顯示器上顯示的機(jī)械坐標(biāo)值為%26ldquo。%26rdquo。，記錄下該值。然后在手動方式下，將機(jī)床Y軸點動到其他任意位置，再次在MDI方式下執(zhí)行上面的語句，待機(jī)床停止后，發(fā)現(xiàn)此時機(jī)床機(jī)械坐標(biāo)數(shù)顯值為%26ldquo。%26rdquo。按照同樣的方法，將Y軸點動到不同的位置，反復(fù)執(zhí)行該語句，數(shù)顯的示值不定。用百分表對Y軸進(jìn)行檢測，發(fā)現(xiàn)機(jī)械位置實際誤差同數(shù)顯顯示出的誤差基本一致，從而認(rèn)為故障原因為Y軸重復(fù)定位誤差過大。對Y軸的反向間隙及定位精度進(jìn)行仔細(xì)檢查，重新作補(bǔ)償，均無效果。因此懷疑光柵尺及系統(tǒng)參數(shù)等有問題，但為什么產(chǎn)生如此大的誤差，卻未出現(xiàn)相應(yīng)的報警信息呢？進(jìn)一步檢查發(fā)現(xiàn)，該軸為垂直方向的軸，當(dāng)Y軸松開時，主軸箱向下掉，造成了超差。對機(jī)床的PLC邏輯控制程序做了修改，即在Y軸松開時，先把Y軸使能加載，再把Y軸松開；而在夾緊時，先把軸夾緊后，再把Y軸使能去掉。調(diào)整后機(jī)床故障得以解決。編輯本段三晶變頻器在數(shù)控機(jī)床上節(jié)能改造應(yīng)用　　近年來，隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，機(jī)床工業(yè)也有了飛躍的發(fā)展：體現(xiàn)在新技術(shù)的廣泛應(yīng)用和企業(yè)效益的明顯改善。目前機(jī)床行業(yè)的消費(fèi)主流是數(shù)控機(jī)床。從國內(nèi)外市場對數(shù)控機(jī)床的需求來看，以后數(shù)控機(jī)床市場具有以下特征：一是經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床是以后的主流產(chǎn)品。二采用新技術(shù)，降低成本，提高產(chǎn)品穩(wěn)定性是企業(yè)生存的關(guān)鍵。下面我們以機(jī)床拖動方面采用變頻調(diào)速來說說SAJ變頻器在該行業(yè)的應(yīng)用情況：數(shù)控機(jī)床變頻器一、原機(jī)床的主軸傳動特點　　一般情況下機(jī)床的拖動系統(tǒng)是由電機(jī)帶動齒輪箱來傳動和調(diào)速的，它具有以下特點：　　1．原系統(tǒng)概況　　A. 負(fù)載——恒功率性質(zhì)　　齒輪箱變速時，轉(zhuǎn)矩的變化與轉(zhuǎn)速的變化成反比。若不計齒輪箱的損耗，則在全功率范圍內(nèi)　　都具有恒功率的特點?！　?) 轉(zhuǎn)速檔次　　調(diào)速箱有8檔轉(zhuǎn)速：71200、300、800、1200、1500，2000r/min?！　?) 電動機(jī)的主要額定參數(shù)　　額定容量：　　額定轉(zhuǎn)速：1440r/min　　負(fù)載特性：恒功率　　3) 控制方式由手柄組合的8個位置來控制四個離合器的分與合，得到齒輪的8種組合，從而得到8檔　　轉(zhuǎn)速?！　. 低速時的過載能力強(qiáng)　　低速時，拖動系統(tǒng)經(jīng)齒輪箱降速后的額定轉(zhuǎn)矩將遠(yuǎn)大于負(fù)載的最大工作轉(zhuǎn)矩，有很強(qiáng)的過載能力　　二、應(yīng)用變頻器調(diào)速時的基本考慮　　1．變頻調(diào)速的調(diào)節(jié)范圍很廣，一般通用型變頻器都可以實現(xiàn)0—400HZ范圍內(nèi)無級調(diào)速。　　2．考慮到機(jī)床要求具有較硬的機(jī)械特性。符合變頻器+ 普通電機(jī)（或變頻電機(jī)）傳動具有機(jī)械特性　　硬的特點。一般在低頻下都可以提供150%負(fù)載轉(zhuǎn)矩的能力　　3．考慮到機(jī)床需要在低速時具有強(qiáng)大過載能力。變頻器可以提供150%的過載保護(hù)（60S），能夠滿　　足設(shè)備的要求?！　?．使用變頻調(diào)速后，可以簡化齒輪變速箱等原有復(fù)雜的機(jī)械拖動機(jī)構(gòu)，自動化程度高，操作簡單，　　維修方便?！　?．變頻器具有電壓（DC0—10V），電流模擬輸入接口，可以與數(shù)控系統(tǒng)的控制信號很好的匹配。　　三、SAJ變頻器在該行業(yè)的具體應(yīng)用情況　　浙江坎門機(jī)床廠主要生產(chǎn)各類經(jīng)濟(jì)型簡易數(shù)控機(jī)床，由于調(diào)速用的電磁離合器損壞率較高，了解到變頻調(diào)速系統(tǒng)具有以上優(yōu)點，故改用中源變頻器實現(xiàn)變頻調(diào)速。具體情況如下：　　1．改造后系統(tǒng)構(gòu)成：　　數(shù)控機(jī)床A. 在該系統(tǒng)中，變頻器采用外部端子控制，數(shù)控系統(tǒng)發(fā)出的DC 010V 信號通過變頻器的VI——ACM　　端子送入變頻器，實現(xiàn)數(shù)字量設(shè)定轉(zhuǎn)速對模擬量變頻輸出的控制。電機(jī)轉(zhuǎn)速的高低由數(shù)控系統(tǒng)輸　　出的電壓信號的大小來控制。　　B. 電機(jī)的正反向運(yùn)行有外圍通過變頻器的 FWD，REV7 與DCM端子實現(xiàn)控制?！　. 各種保護(hù)信號通過變頻器的A、B 、C（常開、常閉）觸點來控制，可以實現(xiàn)過流，過壓，過載，　　過熱，負(fù)壓，缺相等保護(hù)?！　≡趯嶋H加工轉(zhuǎn)速下，經(jīng)反復(fù)試驗，完全符合設(shè)計要求，取得了令人滿意的結(jié)果?，F(xiàn)該產(chǎn)品2000年已批量生產(chǎn)，投放市場?！　∷摹⒔Y(jié)束語　　在機(jī)床廠配套使用SAJ變頻器多年來，產(chǎn)品質(zhì)量一直很穩(wěn)定，規(guī)模越來越大，企業(yè)效益越來越好。這再次證明了數(shù)控機(jī)床配套使用變頻器的可行性和實用性，相信廣大數(shù)控廠家會越來越多的認(rèn)識到此問題——采用變頻傳動可靠性高，操作方便，投資少，見效快，性價比高。25 / 2