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数控机床中检测系统的故障分析与排除_论文

维普资讯 http://www.cqvip.com Technol ogy & AppIcat on l l   故 障 分 析  与 摊 除  摘要 : 在数控机床测控系统中 , 反馈位移和速度的检测元件通常易发 生故障。 文简述检测元件 工作原理 , 本   结合典型事例 的维修 ,提出相应的维修方法 及措施 。   关键词 :数控机床 ;检测 元件 ;诊断 ;维修 。   中图分类号 :T 24 P 7  文 献标识 码 :B   文章编号 :10 -8X20 )7 000  0683 ( 60 - 3 - 0 0 3 田林红 李玉华 ●.  . 1 一 、 前 言  在数控机床 的伺服 中不仅 有位置检测反馈还有速度检测 反馈 , 检测元 件的精度是影响机床精度主要 因素之  一 。 检测 的精度不仅取决于检测传感器 ,也取 决于测 量电路。在实际的生产过程 中,数控机床检测反馈系统经  常 出现故障 ,因此 ,分析检测 反馈系统对数控机床的故障诊断与维修很有必要 。   二 、 常 用检 测 反 馈 元 件  1 光 电编 码器   . 光 电编码器是利用光 电原理把机械角位移变换成 电脉冲信 号。在 维护 主要 注意两个 问题 :   ()防振和防污 :由于编码器是精密光学测量元 件 ,污染容 易造 成信号丢 失,振动容易使编码器 内的紧固  1 件松动脱落 ,损坏精密光学元件 ,且造成 内部 电源短路 。   ()联接 松动:脉冲编码 器有两种安装形式 。在 有些 交流伺服 电动 机中, 内装式编 码器除 了位置检测 外, 2   同时还具有测速检测作用 ,编码器联接松动还会引起进给运动的不稳定 ,影响交流伺服 电动机的换向控制,从  而 引 起 机床 的 振 动 。   2 .测速发 电机  在伺服控制 的速度控制单 元中,测速发 电机 检测 伺服 电动机的实际转速 ,转换 为 电压信号后反馈到速度控  制单元 中,与给定电压进行 比较,发 出速度控制信号 ,调节伺服 电动机 的转速 。为 了准确反映伺服 电动机的转  速 ,就要求速发 电机 的输 出电压 与转速严格成正 比。   在数控机床 中直流测速发 电机运用较为广泛 , 的优 点是易于得到线性的输 出特性而无相位误差 ,缺点是换  它 向器与 电刷接触 ,易造成机械磨损 。因此和直流 电动机一样加强对直流测速发 电机的维护 。   3 .感应 同步器  感应 同步器是一种 电磁感应式的高精度位移检测元件,它 由定尺和滑尺两部分组成 ,相对平行安装 。对感  应 同步器的维护应注意:   () 1安装 时,必须保持定尺和滑尺相对平行 ,调整间隙在 00 -) 5 .9 . mm 为宜 。 41   () 2防止铁屑进入定尺和滑尺之间, 以免损坏定尺表面 。   () 3连接线固定好 ,机床移动时不能让检测信号线受力 ,以免引起断线 。   — — 一 一   。  .  ■■■蹶   圈 ga 与yt T用i e&o cA  hp n  应l oi lc on 4 .光 栅   接 松动。   维普资讯 http://www.cqvip.com 光栅是利用光 学原理 ,通过光敏元件 检测 莫尔条纹移动  的数量检测机床 的位移 量。光栅尺的维护要注意 :   () 1防污:光栅尺直接 安装于工作 台和机床 床身上 ,极易  受到冷却液的污染 , 从而造成信 号丢失 , 影响位置控制精度。   最 好通 入低 压 净 化 干 燥 的压 缩 空 气 。   () 振 :光 栅 拆 装 时 要 用 静 力 ,不 能 用 硬 物 敲 击 , 以免  2防 引起 光 学 元 件 的损 坏 。   采取措施 :认真 清洗粘接表 面后 , 1 1 用 0 组胶重新粘接 ,   故 障消 除。   3 、经济型数控车床 主轴 出现干扰故障 。   故障现象:经济型数控车床 主轴 一般采用变频控制 ,使  用 外置光 电编码器配合机床进行螺 纹加 工。在加工时产生乱  牙。   故障诊断 : 乱牙的主要原因 多是光 电编码器与 C NC装 置  的 电缆 接 触 不 良 、光 电编 码 器 损坏 、 光 电编 码 器 与 弹 性 联 轴  三、速度反馈故障分析与排 除  当速 度检测系统 出现 的故障时,引起速度控制 的不稳 ,   常见 的故障有检 测元件损坏 ,检测信 号线接触 不 良,机械连  接 松 动 等 。 下面 举 例 说 明 。   器 连接 松动或其他因素 。先从 电气和信 号连接线等方面进行  检查 。检查光 电编码 器与 C NC装置之 间的连接线和 +5 电  V 源是正常 的,在 主轴 通 电旋转后 ,用示波器测量光 电编码器  的 A相或 B相辨 向输 出端 , 该波形信号没有正常 的辨 向脉冲  输 出。关掉主轴 电源 ,通 过手 动盘 旋主轴 ,再用示波器测量  光 电编码器的辨 向脉冲信号 ,发现 光电编码 器的辨 向信号是  正常的。所 以确定故障原 因是 电气干扰 ,判 断干扰 来 自主轴  调速所使用变频器 。   采取措施 :在 光电编码器的辨 向脉冲端 、零标志脉冲端  和+ V 电源端对信号零线之间并接滤波 电容器后 ,解决 了螺  5 纹 乱 牙 问题 。   1 、测速发 电机 异常,进给轴振动 。   故障现 象: x轴在 静止 时不振动 , 在运动中 出现较强振动 ,   伴 有振 动 噪 声 。   故障诊断 :由于振动和位 移速 度直接相关,所 以故障与反  馈环节或执行环 节有 关。首先 ,检查 x轴直流伺服 电动机 ,   发现换 向器表面积有 较多的碳粉 ,使用干燥 的压缩 空气进 行  清理,故障并未消除 。其次 ,检查 了同轴安装的测速发 电机 ,   换 向器表面也有很 多碳粉 ,清理后故障依 旧。第三步 ,用数  字

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