機(jī)床伺服系統(tǒng)有哪些常見故障及排除方法？

伺服系統(tǒng)是數(shù)控裝置和機(jī)床主機(jī)的聯(lián)系環(huán)節(jié)，它用于接收數(shù)控裝置插補(bǔ)器發(fā)出的進(jìn)給脈沖或進(jìn)給位移量信息，經(jīng)過一定的信號轉(zhuǎn)換和電壓、功率放大，由伺服電機(jī)帶動傳動機(jī)構(gòu)，較后轉(zhuǎn)化為機(jī)床工作臺相對于刀具的直線位移或回轉(zhuǎn)位移。

為了提高數(shù)控機(jī)床的性能，對機(jī)床用進(jìn)給伺服系統(tǒng)提出了很高的要求。由于各種數(shù)控機(jī)床所完成的加工任務(wù)不同，所以對進(jìn)給伺服系統(tǒng)的要求也不盡相同。以下是伺服系統(tǒng)常見故障。

1、超程

當(dāng)進(jìn)給運(yùn)動超過由軟件設(shè)定的軟限位或由限位開關(guān)設(shè)定的硬限位時，就會發(fā)生超程報(bào)警，一般會在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)動的負(fù)載過大，頻繁正、反向運(yùn)動以及傳動鏈潤滑狀態(tài)不良時，均會引起過載報(bào)警。一般會在CRT上顯示伺服電動機(jī)過載、過熱或過流等報(bào)警信息。同時，在強(qiáng)電柜中的進(jìn)給驅(qū)動單元上、指示燈或數(shù)碼管會提示驅(qū)動單元過載、過電流等信息。

3、竄動

在進(jìn)給時出現(xiàn)竄動現(xiàn)象：

①測速信號不穩(wěn)定，如測速裝置故障、測速反饋信號干擾等；

②速度控制信號不穩(wěn)定或受到干擾；

③接線端子接觸不良，如螺釘松動等。

當(dāng)竄動發(fā)生在由正方向運(yùn)動與反向運(yùn)動的換向瞬間時，一般是由于進(jìn)給傳動鏈的反向間隙或伺服系統(tǒng)增益過大所致。

4、爬行

發(fā)生在起動加速段或低速進(jìn)給時，一般是由于進(jìn)給傳動鏈的潤滑狀態(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：伺服電動機(jī)和滾珠絲杠聯(lián)接用的聯(lián)軸器，由于聯(lián)接松動或聯(lián)軸器本身的缺陷，如裂紋等，造成滾珠絲杠轉(zhuǎn)動與伺服電動機(jī)的轉(zhuǎn)動不同步，從而使進(jìn)給運(yùn)動忽快忽慢，產(chǎn)生爬行現(xiàn)象。

5、機(jī)床出現(xiàn)振動

機(jī)床以高速運(yùn)行時，可能產(chǎn)生振動，這時就會出現(xiàn)過流報(bào)警。機(jī)床振動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，因此振動問題應(yīng)查找速度調(diào)節(jié)器。主要從給定信號、反饋信號及速度調(diào)節(jié)器本身這三方面去查找故障。

6、伺服電動機(jī)不轉(zhuǎn)

數(shù)控系統(tǒng)至進(jìn)給驅(qū)動單元除了速度控制信號外，還有使能控制信號，一般為DC 24V繼電器線圈電壓。伺服電動機(jī)不轉(zhuǎn)， 常用診斷方法有：

①檢查數(shù)控系統(tǒng)是否有速度控制信號輸出；

②檢查使能信號是否接通。通過CRT觀察I/O狀態(tài)，分析機(jī)床PLC梯形圖(或流程圖)，以確定進(jìn)給軸的起動條件，如潤滑、冷卻等是否滿足；

③對帶電磁制動的伺服電動機(jī)，應(yīng)檢查電磁制動是否釋放；

④進(jìn)給驅(qū)動單元故障；

⑤伺服電動機(jī)故障。

7、位置誤差

當(dāng)伺服軸運(yùn)動超過位置允差范圍時，數(shù)控系統(tǒng)就會產(chǎn)生位置誤差過大的報(bào)警，包括跟隨誤差、輪廓誤差和定位誤差等。主要原因有：

①系統(tǒng)設(shè)定的允差范圍??；

②伺服系統(tǒng)增益設(shè)置不當(dāng)；

③位置檢測裝置有污染；

④進(jìn)給傳動鏈累積誤差過大；

⑤主軸箱垂直運(yùn)動時平衡裝置(如平衡液壓缸等)不穩(wěn)。

8、漂移

當(dāng)指令值為零時，坐標(biāo)軸仍移動，從而造成位置誤差。通過誤差補(bǔ)償和驅(qū)動單元的零速調(diào)整來消除。

9、機(jī)械傳動部件的間隙與松動

在數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給傳動鏈中，常常由于傳動元件的鍵槽與鍵之間的間隙使傳動受到破壞，因此，除了在設(shè)計(jì)時慎重選擇鍵聯(lián)結(jié)機(jī)構(gòu)之外，對加工和裝配必須進(jìn)行嚴(yán)查。在裝配滾珠絲杠時應(yīng)當(dāng)檢查軸承的預(yù)緊情況，以防止?jié)L珠絲杠的軸向竄動，因?yàn)橛蜗兑彩钱a(chǎn)生明顯傳動間隙的另一個原因。