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怎么判断机床爬行

发布时间:2023-11-05 18:06:05

A. 数控机床爬行与振动怎么检查排除

在驱动移动部件低速运行过程中,数控机床进给系统会出现移动部件开始时不能启动,启动后又突然作加速运动,而后又停顿,继而又作加速运动,移动部件如此周而复始忽停忽跳、忽慢忽快的运动现象称为爬行。而当其以高速运行时,移动部件又会出现明显的振动。
对于数控机床进给系统产生爬行的原因,一般认为是由于机床运动部件之间润滑不好,导致机床工作台移动时静摩擦阻力增大;当电机驱动时,工作台不能向前运动,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,产生了爬行的现象。
事实上这只是其中的一个原因,产生这类故障的原因还可能是机械进给传动链出现了故障,也可能是进给系统电气部分出现了问题,或者是系统参数设置不当的缘故,还可能是机械部分与电气部分的综合故障所造成。
数控机床爬行与振动故障的诊断与排除:
对于数控机床出现的爬行与振动故障,不能急于下结论,而应根据产生故障的可能性,罗列出可能造成数控机床爬行与振动的有关因素,然后逐项排队,逐个因素检查、分析、定位和排除故障。查到哪一处有问题,就将该处的问题加以分析,看看是否是造成故障的主要矛盾,直至将每一个可能产生故障的因素都查到。最后再统筹考虑,提出一个综合性的解决问题方案,将故障排除。排除数控机床进给系统爬行与振动故障的具体方法如下:
1、对故障发生的部位进行分析
爬行与振动故障通常需要在机械部件和进给伺服系统查找问题。因为数控机床进给系统低速时的爬行现象往往取决于机械传动部件的特性,高速时的振动现象又通常与进给传动链中运动副的预紧力有关。
另外,爬行和振动问题是与进给速度密切相关的,因此也要分析进给伺服系统的速度环和系统参数。
2、机械部件故障的检查和排除
造成爬行与振动的原因如果在机械部件,首先要检查导轨副。因为移动部件所受的摩擦阻力主要是来自导轨副,如果导轨副的动、静摩擦系数大,且其差值也大,将容易造成爬行。
尽管数控机床的导轨副广泛采用了滚动导轨、静压导轨或塑料导轨,如果调整不好,仍会造成爬行或振动。静压导轨应着重检查静压是否建立;塑料导轨应检查有否杂质或异物阻碍导轨副运动,滚动导轨则应检查预紧是否良好。
导轨副的润滑不好也可能引起爬行问题,有时出现爬行现象仅仅就是导轨副润滑状态不好造成的。这时采用具有防爬作用的导轨润滑油是一种非常有效的措施,这种导轨润滑油中有极性添加剂,能在导轨表面形成一层不易破裂的油膜,从而改善导轨的摩擦特性。
其次,要检查进给传动链。在进给系统中,伺服驱动装置到移动部件之间必定要经过由齿轮、丝杠螺母副或其他传动副所组成的传动链。有效提高这一传动链的扭转和拉压刚度,对于提高运动精度,消除爬行非常有益。
引起移动部件爬行的原因之一常常是因为对轴承、丝杠螺母副和丝杠本身的预紧或预拉不理想造成的。传动链太长、传动轴直径偏小、支承和支承座的刚度不够也是引起爬行的不可忽略的因素,因此在检查时也要考虑这些方面是否有缺陷。
另外机械系统连接不良,如联轴器损坏等也可能引起机床的振动和爬行。
3、进给伺服系统故障的检查和排除
如果爬行与振动的故障原因在进给伺服系统,则需要分别检查伺服系统中各有关环节。应检查速度调节器、伺服电机或测速发电机、系统插补精度、系统增益、与位置控制有关的系统参数设定有无错误、速度控制单元上短路棒设定是否正确、增益电位器调整有无偏差以及速度控制单元的线路是否良好等环节,逐项检查分类排除。
4、速度调节器的检测
对速度调节器的故障,主要检测给定信号、反馈信号和速度调节器本身是否存在问题。给定信号可以通过由位置偏差计数器出来经D/A转换给速度调节器送出的模拟信号VCMD的检测实现,这个信号是否有振动分量可以通过对伺服板上的插脚用示波器来观察。如果就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;然后向D/A转换器或偏差计数器去查找问题,如果我们测量结果没有任何振动的周期性的波形,那么问题肯定出在反馈信号和速度调节器。
5、测速电机反馈信号的检测
反馈信号与给定信号对于调节器来说是完全相同的。因此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。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也一定是动荡的。这时如果机床的振动频率与电机旋转的速度存在一个准确的比率关系,譬如振动的频率是电机转速的四倍频率。这时我们就要考虑电机或测速发电机有故障的问题。
6、电机检查
当机床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,以及检查滚珠轴承的润滑情况。
另外电动机电枢线圈不良也会引起系统振动。这种情况可以通过测量电动机的空载电流进行确认,若空载电流随转速成正比增加,则说明电动机内部有短路现象。出现本故障一般应首先清理换向器、检查电刷等环节,再进行测量确认。如果故障现象依然存在,则可能是线圈匝间有短路现象,应对电动机进行维修处理。如果没有什么问题,就要检查测速发电机。
7、脉冲编码器或测速发电机的检测
对于脉冲编码器或测速发电机不良的情况,可按下述方法进行测量检查。首先将位置环、速度环断开,手动电动机旋转,观察速度控制单元印制电路板上F/V变换器的电压,如果出现电压突然下跌的波形,则说明反馈部件不良。
测速发电机中常常出现的一个问题是炭刷磨下来的炭粉积存在换向片之间的槽内,造成测速发电机换向片片间短路,一旦出现这样的问题就会引起振动。
8、系统参数的调节
一个闭环系统也可能是由于参数设定不合理而引起系统振荡,消除振荡的最佳方法就是减少放大倍数。在FUNAC的系统中调节RV1,逆时针方向转动,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。
9、外部干扰的处理
对于固定不变的干扰,可检查F/V变换器、电流检测端子以及同步端的波形,检查是否存在干扰,并采取相应的措施。对于偶然性干扰,只有通过有效的屏蔽、可靠的接地等措施,尽可能予以避免。
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。

B. cnc机床容易引起工作台爬行现象的因素

您要问的是:cnc机床容易引败悉起工作台爬行现象的因素是什么?润滑不好。
机床出现爬行原因一般认为是由于机床运动部件之间察物乎润滑不好,导致机床工作台移动时静摩擦阻力增大。蚂键当电机驱动时,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。
数控车床又称为CNC车床,即计算机数字控制车床,是国内使用量最大,覆盖面最广的一种数控机床,约占数控机床总数的25%。数控机床是集机械、电气、液压、气动、微电子和信息等多项技术为一体的机电一体化产品。

C. 机床为什么会产生爬行,怎么防治

机床爬行与振动

机床爬行与振动
在数控机床中有很多明显的不正常现象,但在有一些经济数控系统中,却没有报警,即使有时出现报警,报警的信息表明也不是你所看到不正常现象的报警。

机床出现爬行与振动就是一个明显的例子。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,就出现震动。
关于机床爬行有的书上写着: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,而产生了爬行的现象。然而事实并非如此,仔细看

一下导轨面润滑的情况,就可以断定不是这个问题。
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。如果我们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。
我们可以去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。但是我们可以

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。这时,我们最好能测一下机床的振动频率与电机旋转的速度是否存在一个准确的比率关系,譬如振动的

频率是电机转速的四倍频率。这时我们就要考虑电机或测速发电机有故障的问题。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。测速发电机一般是直流的。
测速发电机就是一台小型的永磁式直流发电机,它的输出电压应正比于转速,也就是输出电压与转速是线性关系。只要转速一定,它的输出电压波形应当是一

条直线,但由于齿槽的影响及整流子换向的影响,在这直线上附着一个微小的交变量。为此,测速反馈电路上都加了滤波电路,这个滤波电路就是削弱这个附在电压上的交流分量


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。这是仅仅说了

一个元件被短路。特别严重时有一遍换向片全部被碳粉给填平了,全部短路,这样就会更为严重的电压波动。
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。
除了我们上面讨论过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。
在这个实例中,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。

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