分享好友 电工资讯首页 电工资讯分类 切换频道

数控机床的爬行与振动故障诊断分析

2024-08-31 19:40260建材之家

    数控机床是由数字程序实现控制的机床,即数控技术在机床控制中的具体应用。数控机床不仅具有自动换刀装置,而且具有工件自动进给、装卸、刀具寿命检测系统、排屑等各种附加装置,可以进行长时间的无人运转加工。数控机床的综合性和复杂性决定了数控机床的故障具有综合性,并有自身的特点。数控机床的爬行与振动就是典型的例子。

    爬行就是指数控机床进给伺服系统所驱动的移动部件在低速运行时,出现移动部件开始不能启动,启动后又突然作加速运动,而后又停顿,继而又作加速运动,如此周而复始,移动部件忽停忽跳,忽快忽慢的运动现象。机床出现爬行与振动就是一个典型的故障例子。机床以低速运行时,机床工作台是蠕动着向前运动;机床要以高速运行时,就出现振动。

    机床出现爬行与振动的原因一般认为是由于润滑不好,而使机床工作台移动时摩擦阻力增大。当电机驱动时,工作台不向前运动,使滚珠丝杠产生弹性变形,把电机的能量贮存在变形上。电动机继续驱动,贮存的能量所产的弹性力大于静摩擦力时,机床工作台向前蠕动,周而复始地这样运动,从而产生了爬行的现象。但仔细看一下导轨面润滑的情况,会发现并不一定是由于润滑的原因而产生了爬行与振动。

    机床出现爬行与振动的故障原因可以从以下几方面查找:

    机床的速度调节器诊断分析

    机床爬行和振动问题是属于速度的问题。既然是速度的问题就要去找速度环,我们知道机床的速度的整个调节过程是由速度调节器来完成的。特别应该着重指出,速度调节器的时间常数,也就是速度调节器积分时间常数是以毫秒计的,因此,整个机床的伺服运动是一个过渡过程,是一个调节过程。

    凡是与速度有关的问题,只能去查找速度调节器。因此,机床振动问题也要去查找速度调节器。可以从以下这些地方去查找速度调节器故障:一个是给定信号,一个是反馈信号,再一个就是速度调节器的本身。

    第一个是由位置偏差计数器出来经D/A转换给速度调节器送来的模拟是VCMD,这个信号是否有振动分量,可以通过伺服板上的插脚(FANUC6系统的伺服板是X18脚)来看一看它是否在那里振动。如果它就是有一个周期的振动信号,那毫无疑问机床振动是正确的,速度调节器这一部分没有问题,而是前级有问题,向 D/A转换器或偏差计数器去查找问题。如果测量结果没有任何振动的周期性的波形。那么问题肯定出在其他两个部分。

    电机或测速发电机诊断分析

    观察测速发电机的波形,由于机床在振动,说明机床的速度在激烈的振荡中,当然测速发电机反馈回来的波形一定也是动荡不已的。从中可以看到,测速发电机反馈的波形中是否出现规律的大起大落,十分混乱现象。

    因为振动频率与电机转速成一定比率,首先就要检查一下电动机是否有故障,检查它的碳刷,整流子表面状况,以及机械振动的情况,并要检查滚珠轴承的润滑的情况,整个这个检查,可不必全部拆卸下来,可通过视察官进行观察就可以了,轴承可以用耳去听声音来检查。如果没有什么问题,就要检查测速发电机。

    测速发电机中常常出现的一个毛病就是炭刷磨下来的炭粉积存在换向片之间的槽内,造成测速发电机片间短路,一旦出现这样的问题就避免不了这个振动的问题。这是因为这个被短路的元件一会在上面支路,一会在下面支路,一会正好处于换向状态,这3种情况就会出现3种不同的测速反馈的电压。在上面支路时,上面支路由于少了一个元件,电压必然要小,而当它这个元件又转到了下面支路时,下面的电压也小,这时不论在上面支路,还是在下面支路中,都必然使这两条支路的端电压下降,且有一个平衡电流流过这两条并联的支路,又造成一定的电压降。当这个元件处于换向,正好它也处于短路,这时上下两个支路没有短路元件,电压得以恢复,且也无环流。这样,与正常测速发电机状态一样。为此,三种不同情况下电压做了一个周期地变化,这个电压反馈到调节器上时,势必引起调节器的输出也做出相应地,周期地变化。反馈信号与给定信号对于调节器来说是完全相同的。所以,出现了反馈信号的波动,必然引起速度调节器的反方向调节,这样就引起机床的振动。

    这种情况发生时,非常容易处理,只要把电机后盖拆下,就露出测速发电机的整流子。这时不必做任何拆卸,只要用尖锐的勾子,小心地把每个槽子勾一下,然后用细砂纸光一下勾起的毛刺,把整流片表面再用无水酒精擦一下,再放上炭刷就可以了。这里特别要注意的是用尖锐的勾子去勾换向片间槽口时,别碰到绕组,因为绕组线很细,一旦碰破就无法修复,只有重新更换绕组。再一个千万不要用含水酒精去擦,这样弄完了绝缘电阻下降无法进行烘干,这样就会拖延修理期限。

    其他原因诊断分析

    除了这些引起振动的原因外,还可能是系统本身的参数引起的振荡。众所周知;一个闭环系统也可能由于参数设定不好,而引起系统振荡,但最佳的消除这个振荡方法就是减少它的放大倍数,在FANUC的系统中调节RV1,逆时钟方向转动,这时可以看出立即会明显变好,但由于RV1调节电位器的范围比较小,有时调不过来,只能改变短路棒,也就是切除反馈电阻值,降低整个调节器的放大倍数。

    采用这些方法后,还做不到完全消除振动,甚至是无效的,就要考虑对速度调节器板更换或换下后彻底检查各处波形。

    出现爬行时,电机是在低速,一旦提高速度就震起来,这时电流就可能出现过流报警。产生这种报警的原因是机床工作台面为了迅速跟限反馈信号的变化而变化,必须有一个很大的加速度才行,这个加速度就是由电机的转矩给出的。电机转矩的变化来响应这个速度给定信号(实际上是反馈信号)的变化。转矩就是电流信号。大的转矩,就是大的电流信号造成的,在电流环中出现了一个电流的激烈变化,从而出现了过电流现象。在振动时不报警,而在振动加大时,出现了过电流报警。

       由于数控机床是机电一体化产品,这里边影响机床正常工作的因素也很多。要综合运用所有的知识分析判断故障原因,并且在诊断维修前应对数控机床有全面了解,包括对机床结构、特点,机床的梯形图和数控系统的工作原理及框图,以及它们的电缆连接。

举报
收藏 0
打赏 0
评论 0
电气施工图纸会审工作要点
1、要审查设计图纸是否符合相关规范或有关技术质量标准,设计是否合理,考虑经济承受能力和投资取得的回报,设计和选用的产品应是开放型的,便于有条件时系统扩展、互联和信息共享。 2、要根据工程的特点和使用功能,明确业主对其项目的定位和需求。应提供意见和建议与业主,及早协调明确要设置哪些系统,以便所设系统与主体工程同步进行,避免主体完工后再上系统,难于施工,造成对建筑主体结构的破坏,加大返工

0评论2024-11-03310

电流互感器误差计算流程图
按书上的排版方式讲电流互感器误差计算感觉不简洁、不清晰,就做了这个流程图出来,自我感觉不错。欢迎同行指正。

0评论2024-11-03243

PLC编程学习的好处
一、可以提高电脑水平。  学习PLC编程,首先要学会各种PLC、触摸屏软件安装和卸载,打字当然也是必不可少的要求,软件中的菜单的应用相当于把电脑的基础知识好好的学习了一番,一些人用电脑只会用鼠标点击,久而久之,这其实还是电脑盲,而学好PLC编程,键盘鼠标都要配合使用。在电脑硬件方面,电脑配置要求,串口以及外置接口在学习中自然而然学好了。  二、自然而然也学好了英语。  PLC软件里面的指令L

0评论2024-11-03324

发电机定子转子一点接地现象及处理方法
发电机定子一点接地:现象:1) 警铃响,发电机“定子一点接地”光字牌亮;2) 定子绝缘检查,接地的一相电压为零或降低,其余相为线电压或升高。处理:1) 据表计判明是真接地还是假接地;2) 如定子接地保护投了“跳闸”但保护拒动,应立即手动解列发电机;3) 定子接地保护投信号时,如发信应立即查找接地点,接地光字牌设法予以消除;4) 若为真接地,且外部回路设备无明显接地点,应迅速汇报值长、中调,然

0评论2024-11-03282

电梯在维修时的用电安全规定
1.在电梯进行维修或定期检修试车时,必须断开总电源。电梯轿厢内不可载客或装货,同时应在层门口、轿内操纵箱、机房控制柜等处,悬挂“检修停用”、“不许合闸”、“正在修理,不可开动”等内容的警告牌,试车时应有专人统一指挥,根据指挥人员所发的指令,才能摘去警告牌或开动电梯。  2.电梯进行检查、试验、修理、清洁工作时应将机房电源开关断开,以保证安全。  3.电梯检查维修时,必须使用36V以下的安全电

0评论2024-11-03373

高压配电网对于无功补偿的具体应用分析
无功补偿在维持电网运行所需要的足够无功功率之外,能够通过将多余部分的无功功率去除,从而达到对于电网运行环境的优化,目前我国正在大力地推动无功补偿在全面合理的规划及布局基础上的分散补偿的实施,力求推动整个电网的就地平衡。本文下面就针对无功补偿在高压电网中的应用进行一下分析:1)配电网的自动跟踪补偿目前,高压配电网的管理人员主要利用固定及可变阻抗型,这样两种自动补偿的装置来进行无功补偿,其中固定

0评论2024-11-03340

51单片机的上拉电阻一般多大
1、51单片机的p0口为了实现准3态,采用了oc输出,也就是集电极悬空输出,也有叫图腾柱输出的。这种电路结构,只有下拉能力,高电平输出没有电流,在高电平时表现为高阻态;加上上拉电阻,就会失去高阻态,变成 1、0 两态。2、p0口上拉电阻的选择,应遵循基本的电路设计原则,不能盲目套用,要看后级情况而定:例如,后级驱动的是1只npn三极管,这个三极管的放大倍数(β)=100倍,三极管的负载电流(

0评论2024-11-03325

高压负荷开关的灭弧原理和使用注意事项
灭弧原理   (FN3-10R)---利用分闸时主轴带动活塞压缩空气,使压缩了的空气由喷嘴中高速喷出而吹灭电弧的;FN5-10D---有整套灭弧装置的灭弧管构成。(真空管) 特点   A、可以隔离电源,有明显的断开点,多用于固定式高压设备。   B、具有灭弧装置和一定的分合闸速度,在合闸状态下可以通过正常工作电流和规定的短路电路。   C、严禁带负荷接通和断开电路,常与高压熔断器串连使用。(

0评论2024-11-03375

伺服驱动器的高速脉冲指令输入
如果上位机是一高速脉冲指令方式输出,伺服驱动器只能通过差分驱动方式接收脉冲指令。如图:这里务必保证差分输入的电压为5V,否则伺服驱动器的输入脉冲不稳定,会导致脉冲输入丢失现象,或出现脉冲指令取反现象。上位机的5V地必须与驱动器的GND地相连接,以降低噪声干扰。  差分输入方式就是采用差动放大器,如同RS422,RS485通信线路一样。差分驱动器具有较高的操作频率,因此上位机可以传送较高频率的

0评论2024-11-03175

电动机运行中的检查项目
通常,电动机运行时,要监控如下几方面内容:  (1)电动机电流是否超过允许值。  (2)轴承的温度及润滑是否正常。电动机轴承的最高允许温度,应遵守制造厂的规定。无制造厂的规定时,可按照如下标准:①滑动轴承不得超过80摄氏度;②滚动轴承不得超过100摄氏度。  (3)电动机有无异常音响。  (4)对直流电动机和电刷经常压在滑环上运行的绕线式转子电动机,应注意电刷是否有冒火或其他异常现象。  (

0评论2024-11-03214