【正文】 反過來由于存在軸向間隙使得工況惡劣時(shí)振動加劇，工作臺軸向竄動大引起報(bào)警，同時(shí)由于滾珠絲杠螺母副存在間隙或預(yù)緊力太小，移動中必然產(chǎn)生顫動。 將間隙消除并調(diào)整適當(dāng)?shù)念A(yù)緊力 ， 故障排除 。 而 X軸移動中的顫抖則發(fā)生在該軸的任何位置 ， 但只要在移動時(shí)加一反向推力 ， 顫抖將顯著減小 。 該機(jī)各軸指令值 、 跟隨誤差 、 瞬時(shí)速度等均可通過屏幕觀察 。 工作臺的移動為 X軸 。低速時(shí)由于扭矩和軸向力都不大，所以影響不大，而高速時(shí)扭矩和軸向力都較大，加劇了滾珠絲杠的彎曲，使阻力大增，以致使 Z軸不穩(wěn)定，引起抖動。 經(jīng)檢測原滾珠絲杠彎曲超過 。 更換伺服驅(qū)動裝置和速度環(huán)等器件均無效 。 52 四、加工中心軸抖動故障維修 例 1： 德國維爾納公司制造的 TC1000臥式加工中心 ，其控制系統(tǒng)是西門子 850M， 由于 Z軸位置環(huán)發(fā)生故障 ， 機(jī)床在移動 Z軸時(shí)產(chǎn)生機(jī)械撞擊事故 。 例如直流 6V繼電器線圈斷電時(shí)有時(shí)會出現(xiàn) 300～600V的浪涌電壓。在電源中除功率器件外，濾波電容是關(guān)鍵元件，應(yīng)謹(jǐn)慎選擇。由 LC組成的低通濾波器能把 50Hz的電源高頻噪聲濾掉，對共模和常模噪聲都能很好抑制，對 50Hz電源則無衰減。 (4) 濾波 濾波器可以抑制交流電源線上輸入的干擾和傳輸線上感應(yīng)的各種干擾。 ③ 屏蔽接地： 所有靜電屏蔽必須可靠接地，才能發(fā)揮屏蔽作用。一般有三種處理方法：系統(tǒng)接地與大地連接可通過電容電阻接地。 50 ① 保護(hù)接地： 一般強(qiáng)電設(shè)備都將其外殼、柜體框架；機(jī)座及操作手柄等金屬構(gòu)件與大地連接，稱為保護(hù)接地，以保證人身和設(shè)備的安全。它有時(shí)與公共底板相連，有時(shí)與設(shè)備外殼或柜體框架相連，稱為接地系統(tǒng)。在幾千赫以下，鋼是電磁干擾的良好吸收材料；在幾兆赫以上，任何結(jié)構(gòu)適當(dāng)?shù)慕饘俣际橇己玫碾姶鸥蓴_吸收材料。此外，利用雙絞線也可消除這類干擾。 ② 低頻磁場屏蔽 對于恒定磁場和低頻磁場，利用高磁導(dǎo)率的鐵磁材料可實(shí)現(xiàn)屏蔽。 (2) 屏蔽 為了將設(shè)備或部件內(nèi)部產(chǎn)生的電場或磁場限制在某一規(guī)定的空間內(nèi)，或者為了使設(shè)備和元器件不受外部電磁場的影響，隔離屏蔽是經(jīng)常采用的措施。 數(shù)控系統(tǒng)中常采用的干擾抑制技術(shù)有： (1) 物理隔離 加大受干擾電路或裝置與干擾源間的距離，是降低干擾的有效措施。強(qiáng)電設(shè)備會使供電系統(tǒng)污染，產(chǎn)生強(qiáng)脈沖噪聲，通過傳輸線影響微電子設(shè)備，特別是數(shù)字控制裝置的安全穩(wěn)定運(yùn)行。將該板校直、加固后，系統(tǒng)穩(wěn)定工作，再也沒有發(fā)生這種故障。經(jīng)過檢查所有的接地線，并關(guān)掉所有能產(chǎn)生干擾的干擾源，但故障仍未消失。冬季過后，故障自然消失，直到下一個(gè)冬季來到時(shí)，這個(gè)故障又重新出現(xiàn)，并且特別頻繁，有時(shí)因關(guān)機(jī)使機(jī)床參數(shù)丟失，而重新輸入數(shù)據(jù)時(shí)， CNC系統(tǒng)就死機(jī)，使這臺機(jī)床基本處于癱瘓狀態(tài)。 47 例 3： 一臺從意大利進(jìn)口的數(shù)控銑床，數(shù)控系統(tǒng)是德國HEIDENHAIN公司的 TNCl55。 例 2： 一臺采用 SINUMERIK 810的數(shù)控機(jī)床，開機(jī)后進(jìn)入自動狀態(tài)，不能進(jìn)行任何操作，經(jīng)強(qiáng)制啟動后，系統(tǒng)恢復(fù)正常。將內(nèi)存全部清除后，重新輸入機(jī)床參數(shù)，系統(tǒng)恢復(fù)正常。根據(jù)機(jī)床的要求重新調(diào)整撞塊位置，故障排除。 該機(jī)床考慮安全因素，在 Z軸運(yùn)動時(shí)， X軸必須在干涉區(qū)外，在回參考點(diǎn)時(shí)，首先 X軸必須壓上非干涉開關(guān)，表示不在干涉區(qū)內(nèi)，然后 Z軸回參考點(diǎn)， Z軸回完參考點(diǎn)后，X軸再回參考點(diǎn)。這個(gè)故障是由于數(shù)控系統(tǒng)的測量板出現(xiàn)問題而導(dǎo)致 Y軸回不了參考點(diǎn)。數(shù)控系統(tǒng)是通過測量板接收零點(diǎn)脈沖和位置反饋信號的，由于位置反饋采用的是光柵尺，所以測量板上 X、 Y軸各加一塊脈沖整形及放大電路 EXE板。觀察故障現(xiàn)象，發(fā)現(xiàn)當(dāng) X軸回完參考點(diǎn)后， Y軸開始運(yùn)動，但減速后一直運(yùn)動，直到壓上限位開關(guān)。 將編碼器清洗干凈并進(jìn)行密封 ， 重新安裝后故障消除 。 用示波器檢查編碼器的零點(diǎn)脈沖 ， 確實(shí)沒有發(fā)現(xiàn)脈沖 ， 肯定是編碼器出現(xiàn)故障 。 觀察發(fā)生故障的過程 ， Z軸首先快速負(fù)向運(yùn)動 ， 然后減速正向運(yùn)動 。更換新的開關(guān)，故障消除。 根據(jù)故障現(xiàn)象和工作原理進(jìn)行分析，有可能是零點(diǎn)開關(guān)出現(xiàn)了問題。 例 1： 一臺采用 FANUC 0TC系統(tǒng)的數(shù)控車床， X軸找不到參考點(diǎn)。所有的軸都找到參考點(diǎn)后，回參考點(diǎn)的過程結(jié)束。 (2) 軸快速按預(yù)定方向運(yùn)動，壓上零點(diǎn)開關(guān)后，反向減速運(yùn)動，當(dāng)又脫離零點(diǎn)開關(guān)后，數(shù)控系統(tǒng)接收到第一個(gè)零點(diǎn)脈沖，確定參考點(diǎn)。 數(shù)控機(jī)床在每次開機(jī)后都必須首先進(jìn)行回參考點(diǎn)的操作，尋找參考點(diǎn)主要與零點(diǎn)開關(guān)、編碼器或者光柵尺的零點(diǎn)脈沖有關(guān)，一般有兩種方式。 機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)的典型維修實(shí)例 一、機(jī)床回不了參考點(diǎn)的故障分析與排除 參考點(diǎn)是用來對測量系統(tǒng)定標(biāo)，用以校正、監(jiān)督床鞍和刀具運(yùn)動的測量系統(tǒng)的。 信號注入及波形觀察法是利用信號發(fā)生器或直流電源在待查回路中的輸入信號，用示波器觀察輸出波形。 電壓測量法是對可疑電路的各點(diǎn)電壓進(jìn)行普遍測量，根據(jù)測量值與已知值或經(jīng)驗(yàn)值進(jìn)行比較，再應(yīng)用邏輯推理方法判斷出故障所在。 7．動態(tài)測量法 動態(tài)測量法是通過直觀檢查和靜態(tài)測量后，根據(jù)電路原理圖給印制電路板上加上必要的交直流電壓、同步電壓和輸入信號，然后用萬用表、示波器等對印制電路板的輸出電壓、電流及波形等全面診斷并排除故障。如果線路中由各元件“串聯(lián)”組成，則出現(xiàn)故障時(shí)“串聯(lián)”的所有元件和連接線都值得懷疑。首先檢查被懷疑單元的輸入，如果輸入中有一個(gè)不正常，該單元就可能不正常。在對某單元內(nèi)部結(jié)構(gòu)了解不透徹時(shí)，可不管單元內(nèi)容如何，只考慮其輸入和輸出。 38 4．系統(tǒng)分析法 判斷系統(tǒng)存在故障的部位時(shí)，可對控制系統(tǒng)方框圖中的各方框單獨(dú)考慮。面板顯示器可把大部分被監(jiān)控的故障識別結(jié)果以報(bào)警的方式給出。經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)夾爪旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)失效造成干滑動摩擦，加大了工件主軸回轉(zhuǎn)時(shí)的負(fù)荷扭矩。 例如： GPM900B2型數(shù)控曲軸銑床一次出現(xiàn)自動運(yùn)行中工件主軸無規(guī)律過負(fù)荷報(bào)警。 37 2．故障現(xiàn)象分析法 故障分析是尋找故障的特征。應(yīng)注意到電源組功耗大、易發(fā)熱，容易出故障。如果不及時(shí)檢查軸承，則在軸承潤滑不良時(shí)，易造成通電后轉(zhuǎn)不動。 (6) 定期保養(yǎng)的部件及元器件的檢查 有些部件、元器件按規(guī)定應(yīng)及時(shí)清洗潤滑，否則容易出現(xiàn)故障。 36 (5) 易損部位的元器件檢查 元器件易損部位應(yīng)按規(guī)定定期檢查。 (4) 惡劣環(huán)境下工作的元器件檢查 針對故障有關(guān)部位，檢查在惡劣環(huán)境下工作的元器件。 (3) 連接端及接插件檢查 針對故障有關(guān)部位，檢查接線端子、單元接插件。 (2) 連接電纜、連接線檢查 針對故障有關(guān)部分，用一些簡單的維修工具檢查各連接線、電纜是否正常。例如 NC系統(tǒng)本身、外接 PLC、伺服單元、電機(jī)及轉(zhuǎn)速傳感器、光柵系統(tǒng)、紙帶穿孔閱讀機(jī)、操作面板等。 2．控制系統(tǒng) 數(shù)控機(jī)床的控制系統(tǒng)是指數(shù)控裝置中的信號產(chǎn)生、處理、傳輸及執(zhí)行過程所涉及的單元和各單元聯(lián)系的手段。直流電壓再經(jīng)開關(guān)、熔絲或直接到各使用單元。 (2) 模擬集成電路 三、數(shù)控機(jī)床控制系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu) 1. 電源系統(tǒng) (1) 交流電源 交流電源一般依次經(jīng)過開關(guān)、熔絲、接觸器等到調(diào)節(jié)器或直接到驅(qū)動對象、直流電源交流側(cè)、變壓器的原邊等供電。 33 最好用同一個(gè)廠家的同一型號的器件予以替換。但應(yīng)注意速度問題，應(yīng)以高代低；以低代高時(shí)，應(yīng)考慮能否適應(yīng)線路的要求。 (1) 數(shù)字集成電路 由于數(shù)字集成電路已經(jīng)形成標(biāo)準(zhǔn)化，因此只要系列、序號相同，可不論制造廠家而直接替代。 (4) 主要性能相同 。 (2) 極性相同，即 PNP—PNP， NPN—NPN替代。 如果找不到相同的元器件，應(yīng)通過器件手冊查找元器件