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數控機床伺服系統故障診斷分析和維修處理
數控機床是裝有程序控制系統的自動(dòng)化機床，作為裝備制造領(lǐng)域先進(jìn)技術(shù)的代表，被廣泛應用于裝備制造行業(yè)。下面是小編整理的關(guān)于數控機床伺服系統故障診斷分析和維修處理的相關(guān)介紹資料，大家一起來(lái)看看吧。
數控機床的應用，提升了裝備制造業(yè)的自動(dòng)化、信息化和現代化水平，為裝備制造行業(yè)帶來(lái)了廣闊的發(fā)展前景。
數控機床伺服系統由于擔負著(zhù)控制信息處理和控制機床執行部件工作的重要系統，其故障的診斷分析和維修處理技術(shù)也一直受到裝備制造行業(yè)的普遍重視。
數控機床伺服系統構成
數控機床伺服系統由驅動(dòng)裝置和執行機構兩部分構成，數控機床伺服系統能夠實(shí)現數控機床的進(jìn)給伺服控制和主軸伺服控制，通過(guò)數控機床伺服系統對數控裝置指令信息接收、放大、整形處理，能夠將控制器的命令轉換為機床執行部件的位移運動(dòng)，從而實(shí)現對零件的切削加工。
數控機床的伺服驅動(dòng)裝置要求具有良好的快速反應性能，準確而靈敏地跟蹤數控裝置發(fā)出的數字指令信號，執行來(lái)自數控裝置的指令，提高系統的動(dòng)態(tài)跟隨特性和靜態(tài)跟蹤精度。
伺服系統包括驅動(dòng)裝置和執行機構兩部分，由主軸驅動(dòng)單元、進(jìn)給驅動(dòng)單元和主軸伺服電動(dòng)機、進(jìn)給伺服電動(dòng)機組成。
數控機床系統中伺服系統是將控制器的數字命令轉換為具體加工的重要環(huán)節，因此伺服系統不僅結構原理復雜，對工件的加工和處理更有重要作用。
伺服系統的運行穩定性直接影響機床的運行狀態(tài)、工件的加工質(zhì)量，為了在保證數控機床機械加工精度、準確度的前提下提升數控機床的生產(chǎn)效率，對伺服系統的故障預防、診斷和分析一直是數控機床應用中的重點(diǎn)問(wèn)題。
進(jìn)給系統常見(jiàn)故障與維修
1.進(jìn)給伺服系統故障類(lèi)型
進(jìn)給伺服系統由于其涉及的元件較多且功能復雜，因而進(jìn)給伺服系統的故障類(lèi)型也較為多樣。
通過(guò)對數控機床進(jìn)給伺服系統故障的總結和分析，其故障主要有以下幾種類(lèi)型。
報警：報警主要是由于進(jìn)給運動(dòng)量超過(guò)軟件設定的限位或限位開(kāi)關(guān)決定的硬限位時(shí)發(fā)生的超程報警。另外，當系統進(jìn)給運動(dòng)的負載過(guò)大時(shí)，由于正反運動(dòng)的過(guò)于頻繁和進(jìn)給傳動(dòng)鏈潤滑狀態(tài)不良也會(huì )發(fā)生報警。
當伺服系統發(fā)生報警時(shí)，預示著(zhù)伺服系統的工作出現問(wèn)題，工作人員需要及時(shí)進(jìn)行停機檢查，避免數控機床故障處理不及時(shí)造成零件質(zhì)量問(wèn)題并對數控機床帶來(lái)物理性損壞。
竄動(dòng)、爬行和振動(dòng)：竄動(dòng)、爬行和振動(dòng)是數控機床伺服系統常見(jiàn)的故障，一旦竄動(dòng)、爬行和振動(dòng)現象發(fā)生，會(huì )直接導致機械加工精度和準確度的下降，給零件質(zhì)量帶來(lái)影響。
竄動(dòng)大多是由于測速裝置故障導致的測速信號不穩定或者速度控制信號不穩定導致的，除此之外接線(xiàn)端子的接觸不良也會(huì )導致竄動(dòng)現象的發(fā)生。
爬行發(fā)生的主要原因是傳動(dòng)鏈的潤滑狀態(tài)不良，伺服增益過(guò)低和外加負載過(guò)大等導致。
振動(dòng)現象的發(fā)生大多是由于進(jìn)給速度太快或進(jìn)給加速度過(guò)大導致的。
位置誤差和漂移：位置誤差是由于伺服軸運動(dòng)超過(guò)位置允許誤差范圍時(shí)導致，位置誤差包括跟隨誤差、輪廓誤差和定位誤差等。
漂移是指數控機床的指令值為零時(shí)，坐標軸仍然繼續移動(dòng)的現象，位置誤差和漂移不僅會(huì )影響工件的加工質(zhì)量，嚴重時(shí)還會(huì )發(fā)生撞車(chē)事故，給數控機床帶來(lái)物理?yè)p傷。
回參考點(diǎn)故障：機床回參考點(diǎn)故障一般表現為找不到參考點(diǎn)或者找不準參考點(diǎn)兩類(lèi)，回參考點(diǎn)故障大多是由于參考點(diǎn)減速開(kāi)關(guān)接收信息故障或信號失效導致的。
2.進(jìn)給伺服系統常見(jiàn)故障的維修處理
進(jìn)給伺服系統故障，一般可通過(guò)參考操作說(shuō)明排除，如果遇到參考操作說(shuō)明無(wú)法排除的故障則需要具體問(wèn)題具體分析解決。
當振動(dòng)故障發(fā)生時(shí)可以對機械安裝進(jìn)行檢查和調整，并保證伺服電機速度和位置檢測的準確性，由于數控伺服系統中電子元件較多，因此還需要檢查有無(wú)外部干擾影響，并且對驅動(dòng)單元的參數進(jìn)行排查，通過(guò)檢查確定故障類(lèi)型;
如果是機械故障則對機械故障予以及時(shí)解決，如果是電氣故障則需要具體確認發(fā)生問(wèn)題的位置，通過(guò)維修或者元器件更換等手段對伺服系統故障進(jìn)行維修處理。
如果發(fā)生無(wú)法回參考點(diǎn)的現象，首先可以檢查回參考點(diǎn)減速開(kāi)關(guān)信號是否準確有效，并根據回參考點(diǎn)減速開(kāi)關(guān)信號的問(wèn)題采用原理分析法或追蹤法分析等方法判斷位置并及時(shí)的維修和處理。
主軸伺服系統故障及處理
1.主軸伺服系統的故障類(lèi)型
直流主軸伺服系統的故障主要表現為停轉、速度異常、電機振動(dòng)和主電路過(guò)電流報警等。
交流主軸伺服系統容易發(fā)生的故障主要表現為電機過(guò)勢、熔絲熔斷等，引發(fā)該類(lèi)故障的主要原因時(shí)由于電機超載、接觸不良或者冷卻裝置損壞導致的部分元件阻抗過(guò)高或者數控機床的浪涌吸收器發(fā)生故障。
2.主軸伺服系統常見(jiàn)故障的維修處理
主軸伺服系統出現故障時(shí)首先要確定主軸系統出現故障的類(lèi)型及位置。當主軸電機不運轉時(shí)首先需要確定數控系統是否有信號輸出，再對I/O狀態(tài)進(jìn)行觀(guān)察，并確定是否滿(mǎn)足主軸的啟動(dòng)條件。
如果伺服電機帶有電磁制動(dòng)，還需要確定是否釋放了電磁制動(dòng)。如果主軸出現轉速異常，首先要對機械傳動(dòng)機構進(jìn)行檢查，確保機床的動(dòng)作無(wú)異常。
如果機械傳動(dòng)機構無(wú)異常則需要對主軸驅動(dòng)器的電纜連接、主軸驅動(dòng)器的狀態(tài)指示燈等進(jìn)行檢查，并分析是否主軸驅動(dòng)器出現問(wèn)題。
如果以上原因均被排除，則很有可能是控制板出現故障。
當主軸高速轉動(dòng)振動(dòng)過(guò)大時(shí)，多數是由于主軸驅動(dòng)系統的電氣部分故障導致，針對這種問(wèn)題我們要根據電氣原理圖對主軸驅動(dòng)與各處電氣連接進(jìn)行全面檢查，確定故障部位并予以維修和處理。
結語(yǔ)
綜上所述，數控機床伺服系統作為數控機床系統中最為復雜的系統，對數控機床的平穩運行和機械零件加工精度具有重要影響。
當數控機床伺服系統出現問(wèn)題時(shí)，首先要根據故障現象判斷故障類(lèi)型，再通過(guò)一定的技術(shù)手段對故障位置進(jìn)行排查，當確定故障原因和位置后，針對故障的類(lèi)型進(jìn)行合理的維修處理，提升數控機床運行的穩定性，保證數控機床所生產(chǎn)的工件質(zhì)量，并提高數控機床的生產(chǎn)效率。
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