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數控機床爬行和振動故障

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數控機床爬行和振動故障

發布日期:2020-11-16 作者: 點擊:

數控機床發生的爬行與振動故障,不要急著下結論,而是要根據可能發生的故障,羅列出可能引起數控機床爬行與振動的相關因素,然后逐項排隊,逐個因素進行檢查、分析、定位和排除故障。如果發現了什么地方出了問題,就對這個地方的問題進行分析,看是否是引起問題的主要原因,直到把所有可能引起問題的因素都找出來為止。第三部分綜合考慮,提出綜合解決問題的方案,將故障排除。

解決數控機床喂入系統爬行振動故障的具體方法如下:

(1)分析故障發生的位置。

爬振和振動故障通常需要尋找機械部件和進給伺服系統的問題。由于數控機床進給系統低速時的爬行現象常常與機械傳動部分的特性有關,高速時的振動現象通常又與進給傳動鏈中運動副的預緊力有關。此外,進給速度與爬行、振動問題有著密切的關系,因此還需要對進給伺服系統的速度環和系統參數進行分析。

(2)檢查和排除機械零件故障。

如果產生爬振的原因是機械零件,首先要檢查導軌副。由于運動部件的摩擦阻力主要來自導軌副,如果導軌副的動靜摩擦系數大,而且摩擦系數差也大,就很容易引起爬行。CNC機床的導軌副廣泛采用滾動導軌、靜壓導軌或塑料導軌,但若調整不當,可能引起爬行或振動。靜壓力導軌應檢查靜壓力是否已設置;塑料導軌應檢查有無雜質或異物妨礙導軌副的運動;滾動導軌應檢查預緊是否良好。

滑行時導軌副潤滑不良也會引起爬行問題,有時只是由于導軌副潤滑狀態不好而導致的爬行現象。此時,使用具有防爬作用的導軌潤滑油是一種非常有效的措施,它含有添加劑,可在導軌表面形成一層不易破裂的油膜,從而改善導軌的摩擦磨損性能。

二,檢查喂入傳動鏈。進給系統中,伺服傳動裝置與運動部件之間一定要通過由齒輪、絲杠螺母副或其它傳動副組成的傳動鏈。能有效地提高這種傳動鏈的扭轉和拉壓剛度,對提高運動精度,消除爬行十分有益。導致運動部件爬行的一個原因通常是由于軸承預緊件、絲杠螺母副和絲杠本身預緊性或預拉性不好。驅動鏈過長,驅動軸直徑偏小,支座和支座剛度不足,也是造成爬行的不可忽視的因素,因此在檢查時也應考慮到這些方面是否存在缺陷。

此外,機械系統連接不良,如聯軸器損壞等也會導致機床振動和爬行。

三、進料伺服系統故障的檢查與排除。

若伺服系統爬行和振動故障原因是進給伺服系統,則需要分別檢查伺服系統的相關環節。對速度調節器、伺服電機或測速發電機、系統插補精度、系統增益、與位置控制有關的系統參數設置有無錯誤、速度控制單元上短路桿設置是否正確、增益電位器調整是否有偏差、速度控制單元的線路是否正常等環節,逐個檢查分類排除。

數控機床.jpg

②測速裝置。

對于調速裝置的故障,主要是檢測給定信號、反饋信號以及調速裝置本身是否有問題。通過對位置偏差計數器輸出的D/A向調速調節器發送的模擬信號VCMD的檢測,就可以檢測到給定信號是否有振動成分,該信號可以用示波器在伺服板上插入插頭來觀察。若存在周期信號,則毫無疑問機床振動是正確的,速度調節器這一部分沒有問題,只是前級有問題;然后向D/A轉換器或偏差計數器查找問題,如果我們測量到沒有周期性波動,那么問題肯定是在反饋信號和速度調節器上。

測量速度馬達反饋信號的檢測。

對于調整器,反饋信號與給定信號是完全一樣的。由此產生的反饋信號波動,必然會引起調速裝置的反向調整,從而引起機床振動。因為機器在振動,說明機器的速度在劇烈振動中,當然測速發電機的回饋波形也一定是波動的。此時機床的振動頻率與電機的轉動速度之間是否存在的比值關系,如振動頻率為電機轉速的四倍頻率。在這個時候,我們要考慮電動機或測速發電機的故障問題。

c電動機檢查。

在機床振動頻率與電機轉速成一定比例時,首先要檢查電機是否有故障,檢查其碳刷、整流子表面狀況,以及軸承潤滑情況。

此外,電機的電樞線圈不良也會導致系統振動。這可通過測量電機空載電流來確定,如果空載電流與轉子速度成正比,則表明電機內部存在短路。發生此故障一般應先清理整流器,檢查電刷等環節,再進行測量確認。若故障現象仍然存在,則可能是線圈匝間出現短路,需要對電機進行維修處理。如無問題,請檢查測速發電機。

檢測脈沖編碼器或測速發電機。

對不適合使用脈沖編碼器或測速發電機的情況,可采用以下方法進行測量檢驗。先切斷位置環、速度環,手動電機轉動,觀察速度控制單元印制電路板上F/V變換器的電壓,如發現電壓突然下降,說明反饋元件不合格。

測速機經常遇到的一個問題是,炭刷磨損后,在換向片之間的槽內堆積了大量的炭粉,導致測速機換向片間短路,一旦出現此類問題,就會引起振動。

⑤系統參數調整。

閉環系統還可能因參數設置不合理而引起系統振蕩,消除振蕩的好方法是減小放大倍數。調制RV1時,FUNAC系統逆時針方向旋轉,此時可見立即明顯改善,但由于RV1調制電位器的范圍較小,有時無法調整,只能改變短路棒,即去除反饋電阻值,使整個調制器的放大倍數減小。

(七)處理外部干擾。

對固定不變的干擾,可以檢查F/V變換器、電流檢測端子和同步端波形,檢查是否有干擾,并采取相應措施。對偶然干擾,應采取有效屏蔽、可靠接地等措施,盡量避免。

使用這些方法后,尚不能完全消除振動,甚至失效,要考慮更換或更換調速板后檢查各波形。


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