山東勝動集團(tuán)機(jī)械制造公司 (東營 257000) 劉建軍
我公司在加工過程中有一臺簡易數(shù)控車床出現(xiàn)丟步?,F(xiàn)象是:Z軸出現(xiàn)丟步,程序G00設(shè)定時出現(xiàn)丟步,當(dāng)用G01設(shè)定進(jìn)給量時則沒有丟步的現(xiàn)象。造成丟步的原因常見的有兩種:軟件故障和硬件故障。
軟件故障即系統(tǒng)故障,包括N C機(jī)床數(shù)據(jù)設(shè)定不當(dāng)和系統(tǒng)加工程序參數(shù)設(shè)定不當(dāng)。
(1)重新設(shè)置絲杠反向間隙補(bǔ)償值。這個數(shù)據(jù)非常實用,特別是機(jī)床使用幾年后,絲杠有一定磨損,用這個數(shù)據(jù)來補(bǔ)償絲杠間隙,保證加工精度。筆者認(rèn)為最簡易的測量方法是:將千分表固定在一機(jī)床平面上,用手輪正向反向移動工作臺或刀架,觀察表針的變化,多測幾個點,取中間值。
(2)合理設(shè)定步進(jìn)電動機(jī)轉(zhuǎn)子較長的啟動加速時間,以便獲得足夠的能量,防止丟步;合理設(shè)定步進(jìn)電動機(jī)轉(zhuǎn)子較長的減速時間,防止出現(xiàn)越步或過沖現(xiàn)象。
(3)降低系統(tǒng)的快速速率(G00的速率),減少脈沖頻率。
(4)有時合理地細(xì)分步距角也能解決失步的問題。這里需要指出,細(xì)分不是步進(jìn)電動機(jī)的細(xì)分,而是步進(jìn)電動機(jī)驅(qū)動器的細(xì)分。細(xì)分的目的是減少步進(jìn)電動機(jī)的低頻振動,增加電動機(jī)工作時的平穩(wěn)性,提高電動機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩,提高步進(jìn)電動機(jī)精度,在加工圓弧時效果尤為明顯,但相應(yīng)的機(jī)床運行速度就會降低,所以這個數(shù)據(jù)并不是越高越好。
(5)調(diào)整用戶零件加工程序。可以適當(dāng)提高主軸轉(zhuǎn)速,降低走刀量,減小切削深度。
特別注意:當(dāng)我們將N C數(shù)據(jù)改動后,系統(tǒng)必須重新啟動,重新確認(rèn)一次,方能執(zhí)行。
硬件故障可分兩個方面:機(jī)械故障和電氣故障。
(1)機(jī)械故障的原因較多,也最難查找。比如:① 檢查絲杠是否軸向竄動,雙頭螺母是否預(yù)緊。② 在某一段,絲母與絲杠間隙是否過大或溜板鑲條是否太緊、太松。③ 絲杠有無彎曲變形,絲杠導(dǎo)槽內(nèi)有無切屑、油泥等異物。④ 檢查聯(lián)軸器或傳動齒輪是否松動或異物卡住。
(2)電氣故障:① 在傳動鏈的適當(dāng)部位安裝反饋元件,如編碼器、光柵尺等,徹底消除丟步的現(xiàn)象,但成本太高。② 建議采用大功率的步進(jìn)電動機(jī),增加輸出轉(zhuǎn)矩,或者采用性能較好的混合式步進(jìn)電動機(jī)、交流伺服電動機(jī)等方法,但成本會增高,我們還需權(quán)衡利弊。③ 驅(qū)動器故障:驅(qū)動器是把控制器發(fā)出的信號再處理放大輸給步進(jìn)電動機(jī)。如文章開頭所提故障,我們可以將X軸與Z軸驅(qū)動器交換對接,若Z軸工作正常,可以判定Z軸驅(qū)動器出現(xiàn)故障。首先檢查接線是否松動、折斷,其次取下驅(qū)動板,在了解基本原理的情況下,用萬用表檢測限流電阻、穩(wěn)壓二極管等易損電子元件。同時,還可以檢測一下功放電路有無斷線、擊穿等現(xiàn)象。④ 控制器故障:控制器是控制脈沖方式的,可以進(jìn)行程序的控制輸出,它發(fā)出的信號進(jìn)入步進(jìn)電動機(jī)驅(qū)動器后,會由驅(qū)動器轉(zhuǎn)換成強(qiáng)電流信號,帶動電動機(jī)運轉(zhuǎn)。看系統(tǒng)有沒有受到干擾,找出干擾源,降低干擾。我們可以選用較好的雙紋屏蔽線代替普通導(dǎo)線、加電源濾波器或采用光電隔離器等措施降低干擾。
其他原因也會造成丟步,比如工件硬度太高、刀具磨損嚴(yán)重等,具體情況具體分析。