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        數(shù)控維修失步

        2015-04-10 18:35:03劉建軍
        設(shè)備管理與維修 2015年3期
        關(guān)鍵詞:失步步數(shù)絲杠

        劉建軍

        (勝動(dòng)集團(tuán)機(jī)械制造公司 山東東營(yíng))

        簡(jiǎn)易數(shù)控車床,Z軸丟步,程序G00設(shè)定時(shí)出現(xiàn)丟步,用G01設(shè)定進(jìn)給量時(shí)則沒有丟步現(xiàn)象。所謂丟步,即步進(jìn)電機(jī)在接到步進(jìn)電源的輸出后,沒有旋轉(zhuǎn)到步進(jìn)電源輸出的脈沖數(shù)(步數(shù)),缺少的步數(shù)就是丟失的步數(shù),屬于失步的一種。失步包括丟步和越步兩種現(xiàn)象。造成失步的原因很多,在一些經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床開環(huán)系統(tǒng)中經(jīng)常出現(xiàn),原因有兩種,軟件故障和硬件故障。

        1.軟件故障

        軟件故障即系統(tǒng)故障,包括NC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)。

        重新設(shè)置絲杠反向間隙補(bǔ)償值。這個(gè)數(shù)據(jù)非常實(shí)用,特別是機(jī)床使用幾年后,絲杠有一定磨損,用這個(gè)數(shù)據(jù)來補(bǔ)償絲杠間隙,保證加工精度。最簡(jiǎn)易的測(cè)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(dòng)工作臺(tái)或刀架,觀察表針的變化,多測(cè)幾個(gè)點(diǎn),取中間值。

        合理設(shè)定步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)子較長(zhǎng)的啟動(dòng)加速時(shí)間,以便獲得足夠的能量,防止丟步;合理設(shè)定步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)子較長(zhǎng)的減速時(shí)間,防止出現(xiàn)越步或過沖現(xiàn)象。降低系統(tǒng)的快速速率(G00的速率),減少脈沖頻率。

        有時(shí)合理細(xì)分步距角也能解決失步問題。需要指出,細(xì)分不是步進(jìn)電機(jī)的細(xì)分,而是步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的細(xì)分。細(xì)分的目的是減少步進(jìn)電機(jī)的低頻振動(dòng),增加電機(jī)工作時(shí)的平穩(wěn)性,提高電機(jī)的輸出扭矩,提高步進(jìn)電機(jī)精度,在加工圓弧時(shí)效果尤為明顯,但相應(yīng)的機(jī)床運(yùn)行速度就會(huì)降低,所以這個(gè)數(shù)據(jù)并不是越高越好。

        調(diào)整用戶零件加工程序??梢赃m當(dāng)提高主軸轉(zhuǎn)速,降低走刀量,減小切削深度。需特別注意,當(dāng)將NC數(shù)據(jù)改動(dòng)后,系統(tǒng)必須重新啟動(dòng),重新確認(rèn)一次,方能執(zhí)行。

        2.硬件故障

        硬件故障也分兩個(gè)方面,機(jī)械故障和電氣故障。

        機(jī)械故障的原因較多,也最難查找。比如:檢查絲杠是否軸向竄動(dòng),雙頭螺母是否預(yù)緊。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。絲杠有無彎曲變形,絲杠導(dǎo)槽內(nèi)有無鐵屑、油泥等異物。聯(lián)軸器或傳動(dòng)齒輪是否松動(dòng)或異物卡住。

        電氣故障方面,包括在傳動(dòng)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。建議采用大功率的步進(jìn)電機(jī),增加輸出扭矩或者采用性能較好的混合式步進(jìn)電機(jī)、交流伺服電機(jī)等方法,但成本會(huì)增高。

        驅(qū)動(dòng)器故障。驅(qū)動(dòng)器是把控制器發(fā)出的信號(hào)再處理放大輸給步進(jìn)電機(jī)。如文章開頭所述實(shí)例,可將X軸與Z軸驅(qū)動(dòng)器交換對(duì)接,若Z軸工作正常,可判定Z軸驅(qū)動(dòng)器出現(xiàn)故障。首先檢查接線是否松動(dòng)、折斷,其次取下驅(qū)動(dòng)板,在了解基本原理的情況下,用萬用表檢測(cè)限流電阻、穩(wěn)壓二極管等易損電子元件。同時(shí),還可以檢測(cè)一下功放電路有無斷線、擊穿等現(xiàn)象。

        控制器故障??刂破魇强刂泼}沖方式的,可以進(jìn)行程序的控制輸出,其發(fā)出的信號(hào)進(jìn)入步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器后,會(huì)由驅(qū)動(dòng)器轉(zhuǎn)換成強(qiáng)電流信號(hào),帶動(dòng)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。看系統(tǒng)有沒有受到干擾,找出干擾源,降低干擾??梢赃x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。

        3.其他原因

        工件硬度太高、刀具磨損嚴(yán)重、刀具參數(shù)設(shè)定不當(dāng)、外界強(qiáng)電干擾、電機(jī)負(fù)載過重等原因,也會(huì)造成丟失。

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