数控技术加工技师论文.docVIP

技师论文 数控机床故障诊断及维修方法 姓 名： 伊慈顺 工 种： 数控技师 工作单位： 徐州技师学院 培训单位： 徐州技师学院 日 期： 二00八年五月 数控机床故障诊断及维修方法 徐州技师学院 伊慈顺 摘 要: 维修方法做出了简单的论述。 文中将伺服系统分为进给伺服和主轴伺服两部分，分别谈了一般诊断维修方法。 关键字:伺服系统 进给伺服 主轴伺服 故障诊断 维修 前言 随着电子技术和自动化技术的发展，数控技术的应用越来越广泛。它们给机械制造业的发展创造了条件，并且带来了很大的效益。 任何一台数控设备都是一种过程控制设备，要求它在实时控制的每一时刻都准确无误地工作。任何部分的故障与失效，都会使机床停机，从而造成生产停顿。因而对数控系统这样原理复杂、结构精密的装臵进行维修就显得十分必要。在许多行业中，花费了几十万到上千万美元引进的数控机床，这些设备均处于关键的工作岗位，若在出现故障后不及时维修排除故障，就会造成较大的经济损失。 2 我们现有的维修状况和水平，与国外进口设备的设计与制造技术水平还存在很大的差距。 在数控设备中，伺服系统是非常重要的一个部分，也是最容易出现故障的一个部分，下面文章就伺服系统中的一些故障问题来做讨论。 一、伺服系统的工作原理 数控机床伺服系统一般由驱动单元、机械传动部件、执行件和检测反馈环节等组成。驱动控制单元和驱动元件组成伺服驱动系统。 伺服系统是一个反馈控制系统，它以指令脉冲为输入给定值与反馈脉进行比较，利用比较后产生的偏差值对系统进行自动调节，以消除偏差，使被调量跟踪给定值。所以伺服系统的运动来源于偏差信号，必须具有负反馈回路，始终处于过渡过程状态。伺服系统必须有一个不断输入能量的能源，外加负载可视为系统的扰动输入。 其图如下： 闭环控制系统框 二、伺服系统故障诊断及维修方法 1、 主轴伺服系统故障及诊断 （1）主轴伺服的故障形式 3 主轴伺服系统发生故障时，通常有三种表现形式：一是在CRT或操 作面板上显示报警内容或报警信息；二是在主轴驱动装臵上用报警灯或数码管显示主轴驱动装臵的故障：三是主轴工作不正常但无任何报警信息。对于报警提示，可根据系统说明书详查可能的原因。 （2）主轴伺服常见故障 1）主轴转速与进给不匹配 当进行螺纹切削或用每转进给切削时，会出现停止进给，主轴仍然 运转的故障。主轴 一个每转一个的脉冲的反馈信号，一般为主轴编码器有问题。 2）转速偏移指令值 3）主轴异常噪声及振动 电气驱动（在减速过程中发生、振动周期与转速无关） 主轴机械（恒转速自由停车、振动周期与转速有关） 4）主轴电动机不转：CNC是否有速度信号输出；使能信号是否接通、 CTR观察I/O状态、分析PLC梯形图以确定主轴的启动条件（润滑、 冷却）主轴驱动故障：主轴电机故障。 2、进给伺服系统故障及诊断 1．进给伺服的故障及诊断 （1）进给伺服的故障形式 进给伺服系统的任务是完成各坐标轴的位臵控制，在整个系统中它 又分为：位臵环、速度环、电流环。位臵环接收控制指令脉冲和位臵反馈脉冲且进行比较，利用其偏差，产生速度环的速度指令；速度环接收位臵环发出的速度指令和电机的速度反馈，同样，速度环将速度偏至信 4 号进行处理，产生电流信号；电流环将电流信号及从电机电流检测单元发出的反馈信号进行处理，再驱动大功率元件，产生伺服电机的驱动电流。在这些环节中，任一环节出现异常或故障都会对伺服系统的正常工作造成影响。 当进给伺服系统出现故障时，通常有三种表现形式：一是在CRT或操作面板上显示报警内容或报警信息；二是进给伺服驱动单元上用报警灯或数码管显示驱动单元的故障；三是运动不正常，但无任何报警。对于第一、第二种形式，因为有些报警的含义比较明确，可根据相应的系统说明书进行检查。第三种形式，就要综合分析伺服系统的各个环节可能造成这种现象的原因，再逐步检查、排除直至查到真正的原因，或优化各种因素直至恢复正常。进给伺服的常见的故障有。 （2）进给伺服故障的诊断维修方法 1）模块交换法 由于伺服系统的各个环节都具有模块化，不同轴的模块有的具有互换性，所以可采用模块交换法来进一些故障的判断，但要注意遵从以下要求：模块的插拔是否会造成系统参数丢失，是否采取措施；各轴模块的设定可能有所区别，更换后保证设定和以前一致；遵从先易后难的原则，先更换环节中较易更换的模块，确认不是这些模块的问题后再检查更难以更换的模块。通过这种方法，比较容易确定故障的部位。 2）外界参考电压法 当某轴进给发生故障时，为了确定是否为驱动单元和电机故障，可脱开位臵环，检查速度环。如SIMODRIVE611A进给驱动模块，首先断开指令电压输入X33l之56、14端，接一