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廈門航拓電氣有限公司

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當(dāng)主軸伺服系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，通常有三種表現(xiàn)形式：一是在CRT或操作面板上顯示報(bào)警信息或報(bào)警內(nèi)容；二是在主軸驅(qū)動(dòng)裝置上用警報(bào)燈數(shù)碼管顯示主軸驅(qū)動(dòng)裝置的故障；三是主軸工作不正常，但無任何報(bào)警信息，主軸伺服系統(tǒng)常見的故障有：

(1)外界干擾

   由于受電磁干擾，屏蔽和接地措施不良，主軸轉(zhuǎn)速指令信號(hào)或反饋信號(hào)受到干擾，使主軸驅(qū)動(dòng)出現(xiàn)隨機(jī)和無規(guī)律性的波動(dòng)。判別有無干擾的方法是：當(dāng)主軸轉(zhuǎn)速指令為零時(shí)，主軸仍往復(fù)轉(zhuǎn)動(dòng)，調(diào)整零速平衡和漂移補(bǔ)償也不能消除故障。

(2)過載

    切削用量過大，頻繁正、反轉(zhuǎn)等均可引起過載報(bào)警。具體表現(xiàn)為主軸電動(dòng)機(jī)過熱、主軸驅(qū)動(dòng)張制顯示過電流報(bào)警等。

(3)主軸定位抖動(dòng)

　　主軸準(zhǔn)停用于刀具交換，精鏜退刀以及齒輪換檔等場合，有三種實(shí)現(xiàn)方式：

   1)機(jī)械準(zhǔn)?？刂?/p>

   2)磁性傳感器的電氣準(zhǔn)?？刂?/p>

   3)編碼器型的準(zhǔn)停控制

(4)主軸轉(zhuǎn)速與進(jìn)給不匹配

   當(dāng)進(jìn)行螺紋切削或用每轉(zhuǎn)進(jìn)給指令切削時(shí)，會(huì)出現(xiàn)停止進(jìn)給，主軸仍繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的故障。要執(zhí)行每轉(zhuǎn)進(jìn)給的指令，主軸必須有每轉(zhuǎn)一個(gè)脈沖的反饋信號(hào)，一般情況下為主軸編碼器有問題。可以用下列方法來確定：

   1)CRT畫面有報(bào)警顯示；

   2)通過CRT調(diào)用機(jī)床數(shù)據(jù)或I/O狀態(tài)，觀察編碼器的信號(hào)狀態(tài)；

   3)用每分鐘進(jìn)給指令代替每轉(zhuǎn)進(jìn)給來執(zhí)行程序，觀察故障是否消失。

(5)轉(zhuǎn)速偏離指令值

　　當(dāng)主軸轉(zhuǎn)速超過技術(shù)要求所規(guī)定的范圍時(shí)，要考慮：

   1)電動(dòng)機(jī)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(dá)到與轉(zhuǎn)速指令對(duì)應(yīng)的值。

   3)測(cè)速裝置有故障或速度反饋信號(hào)斷線。

   4)主軸驅(qū)動(dòng)裝置故障。

(6)主軸異常噪聲及振動(dòng)

　　首先要區(qū)別異常噪聲及振動(dòng)發(fā)生在主軸機(jī)械部分還是在電氣驅(qū)動(dòng)部分。

   1)在減速過程中發(fā)生一般是又驅(qū)動(dòng)裝置造成的，如交流驅(qū)動(dòng)中的再生回路故障。

　　2)在恒轉(zhuǎn)速時(shí)產(chǎn)生，可通過觀察主軸電動(dòng)機(jī)自由停車過程中是否有噪音和振動(dòng)的來區(qū)別，如存在，則主軸機(jī)械部分有問題；

   3)檢查振動(dòng)周期是否與轉(zhuǎn)速有關(guān)。如無關(guān)，一般是主軸驅(qū)動(dòng)裝置未調(diào)整好；如有關(guān)，應(yīng)檢查主軸機(jī)械部分是否良好，測(cè)速裝置是否不良。

(7)主軸電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)

　　CNC系統(tǒng)至主軸驅(qū)動(dòng)裝置除了轉(zhuǎn)速模擬量控制信號(hào)外，還有使能控制信號(hào)，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(hào)輸出。

   2)檢查能使信號(hào)是否接通。通過CRT觀察I/O狀態(tài)，分析機(jī)床PLC圖形（或流程圖），以確定主軸的啟動(dòng)條件，如潤滑、冷卻等是否滿足。

   3)主軸驅(qū)動(dòng)裝置故障。

   4)主軸電動(dòng)機(jī)故障。

　　四 進(jìn)給伺服系統(tǒng)的故障及診斷方法

   1 超程

   當(dāng)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)超過由軟件設(shè)定的軟限位或由限位開關(guān)設(shè)定的硬限位時(shí)，就會(huì)發(fā)生超程報(bào)警，一般會(huì)在CRT上顯示報(bào)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(bào)警。

   2 過載

   當(dāng)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的負(fù)載過大，頻繁正、反向運(yùn)動(dòng)以及傳動(dòng)鏈潤滑狀態(tài)不良時(shí)，均會(huì)引起過載報(bào)警。一般會(huì)在CRT上顯示伺服電動(dòng)機(jī)過載、過熱或過流等報(bào)警信息。同時(shí)，在強(qiáng)電柜中的進(jìn)給驅(qū)動(dòng)單元上、指示燈或數(shù)碼管會(huì)提示驅(qū)動(dòng)單元過載、過電流等信息。

   3 竄動(dòng)

   在進(jìn)給時(shí)出現(xiàn)竄動(dòng)現(xiàn)象：

   (1)測(cè)速信號(hào)不穩(wěn)定，如測(cè)速裝置故障、測(cè)速反饋信號(hào)干擾等；

   (2)速度控制信號(hào)不穩(wěn)定或受到干擾；

   (3)接線端子接觸不良，如螺釘松動(dòng)等。當(dāng)竄動(dòng)發(fā)生在由正方向運(yùn)動(dòng)與反向運(yùn)動(dòng)的換向瞬間時(shí)，一般是由于進(jìn)給傳動(dòng)鏈的反向間隙或伺服系統(tǒng)增益過大所致。

   4 爬行

   發(fā)生在起動(dòng)加速段或低速進(jìn)給時(shí)，一般是由于進(jìn)給傳動(dòng)鏈的潤滑狀態(tài)不良、伺服系統(tǒng)增益低及外加負(fù)載過大等因素所致。尤其要注意的是：伺服電動(dòng)機(jī)和滾珠絲杠聯(lián)接用的聯(lián)軸器，由于聯(lián)接松動(dòng)或聯(lián)軸器本身的缺陷，如裂紋等，造成滾珠絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)與伺服電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)不同步，從而使進(jìn)給運(yùn)動(dòng)忽快忽慢，產(chǎn)生爬行現(xiàn)象。

   5 機(jī)床出現(xiàn)振動(dòng)

   機(jī)床以高速運(yùn)行時(shí)，可能產(chǎn)生振動(dòng)，這時(shí)就會(huì)出現(xiàn)過流報(bào)警。機(jī)床振動(dòng)問題一般屬于速度問題，所以就應(yīng)去查找速度環(huán)；而機(jī)床速度的整個(gè)調(diào)節(jié)過程是由速度調(diào)節(jié)器來完成的，即凡是與速度有關(guān)的問題，應(yīng)該去查找速度調(diào)節(jié)器，因此振動(dòng)問題應(yīng)查找速度調(diào)節(jié)器。主要從給定信號(hào)、反饋信號(hào)及速度調(diào)節(jié)器本身這三方面去查找故障。

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