數(shù)控設備維護與裝調(diào) 課件 情境二任務2.2 進給軸故障維修

任務2.2進給軸故障維修修德創(chuàng)新致遠塑能情境2主軸及進給軸故障維修工作目標1.能夠描述伺服驅(qū)動系統(tǒng)的組成和工作原理；2.能夠列舉數(shù)控機床進給軸常見的故障現(xiàn)象；3.能根據(jù)給定參考資料，設置伺服系統(tǒng)參數(shù)；4.能利用模塊交換法等排除進給軸常見故障；5.能在完成任務過程中培養(yǎng)安全意識，鍛煉職業(yè)素養(yǎng)，誠實守信，有團隊意識，工匠精神，培養(yǎng)愛崗敬業(yè)和愛國情懷。任務描述

某數(shù)控車間一臺配FANUCOiMate數(shù)控系統(tǒng)數(shù)控銑床，機床上電后，手動方式移動Y軸，工作臺不移動，故障現(xiàn)象如圖所示。請根據(jù)故障現(xiàn)象，按照“檢查——計劃——診斷——維修——試機”五步故障維修工作法排除故障。一、伺服系統(tǒng)簡介相關知識（一）伺服系統(tǒng)概述

什么是伺服呢？這個英文Servo的諧音，念起來與伺服發(fā)音差不多。伺服就是“伺候”的意思，就是非常聽話，讓走哪，就走哪。在數(shù)控機床中，伺服系統(tǒng)接受CNC系統(tǒng)的指令，在伺服系統(tǒng)內(nèi)部進行信號處理，然后驅(qū)動機床執(zhí)行部件跟隨指令脈沖運動，快速準確地完成指令動作。數(shù)控機床中的伺服系統(tǒng)取代了傳統(tǒng)機床的機械傳動，這是數(shù)控機床重要特征之一。一、伺服系統(tǒng)簡介（二）伺服系統(tǒng)的組成及工作原理二、伺服驅(qū)動系統(tǒng)連接（一）伺服驅(qū)動系統(tǒng)連接方式二、伺服驅(qū)動系統(tǒng)連接（二）伺服放大器接口的定義（1）1—狀態(tài)指示。用發(fā)光二極管表示伺服放大器所處狀態(tài)，出現(xiàn)異常時顯示相關報警代號。（2）2—絕對位置檢測器用鋰電池安裝位置。（3）3—CX2A。直流24V輸入接口。該接口與前級模塊的CX2B接口連接。（4）4—CX2B。直流24V輸出接口。該接口與后級模塊的CX2A接口連接。（5）5—JX5。檢測板用輸出。（6）6—JX14。信號接口。與前級模塊相應接口連接。（7）7—JX1B。信號接口。與后級模塊相應接口連接。（8）8—JF1。接第1軸伺服電動機脈沖編碼器反饋信號。（9）9—JF2。接第2軸伺服電動機脈沖編碼器反饋信號。（10）10—JF3。接第3軸伺服電動機脈沖編碼器反饋信號。（11）11—COP10B。通過光纜接NC主板或前級伺服放大器COP10A接口。（12）12—COP10A。通過光纜接后級伺服放大器COP10B接口。（13）13—三相交流電源輸出端。該接口與伺服電動機接線端連接。二、伺服驅(qū)動系統(tǒng)連接（二）伺服放大器接口的定義二、伺服驅(qū)動系統(tǒng)連接（三）數(shù)控機床與伺服進給有關的參數(shù)二、伺服驅(qū)動系統(tǒng)連接（三）數(shù)控機床與伺服進給有關的參數(shù)二、伺服驅(qū)動系統(tǒng)連接（三）數(shù)控機床與伺服進給有關的參數(shù)三、伺服位置檢測裝置

位置檢測裝置的主要作用是采集數(shù)控機床機械移動的位置信息和速度信息，并將這些信息反饋至控制器的軸卡中進行控制，它的種類根據(jù)反饋形式和對位置的記憶功能有所不同。位置檢測器按其安裝的位置分為內(nèi)置編碼器和外置編碼器。（一）內(nèi)置編碼器

內(nèi)置編碼器就是來檢測伺服電動機選中精度的檢測儀器，安裝在電動機后方，包括了位置檢測、速度檢測、磁極位置檢測。它檢測不到絲杠的螺距誤差和齒輪間隙引起的運動誤差，屬于半閉環(huán)控制，但可以對這類誤差進行補償以達到所需的精度要求。（二）外部置編碼器

外置編碼器安裝在機床床身和工作臺之間，這種數(shù)控機床精度和穩(wěn)定性最好?？梢韵麄€驅(qū)動和傳動環(huán)節(jié)的誤差等，具有很高的位置控制精度，屬于全閉環(huán)控制，外置編碼器常見的有光柵尺、光柵盤，其中光柵尺應用較廣泛。任務分析

手動方式下，Y軸移動的信號流向簡圖如圖2-2-6所示，其中任何一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，都有可能導致機床Y軸不動。（1）面板按鍵如果手動按鍵失效，沒有信號進入系統(tǒng)，則肯定Y軸不動，Y軸按鍵及對應的PMC地址如圖2-2-7所示。任務分析

（2）數(shù)控系統(tǒng)數(shù)控系統(tǒng)本身有故障（包含接口、參數(shù)和PMC程序等），沒有信號輸出肯定也會導致Y軸不動。

（3）伺服驅(qū)動（Y軸伺服驅(qū)動控制接線如圖2-2-8所示）首先是伺服驅(qū)動無法上電，其次是伺服驅(qū)動本身有故障（參數(shù)、硬件），也會導致Y軸不動。任務分析任務分析

（4）伺服電動機（如圖2-2-9所示）伺服電動機如果出現(xiàn)故障或卡死，工作臺肯定不會動。任務分析（5）反饋單元編碼器損壞也會導致機床不動。（6）機械單元如果機械部分卡死或連接伺服電機與工作臺的聯(lián)軸器松動等因素也會導致工作臺不動。（7）各連接電纜如果以上各單元之間連接電纜斷線或者松脫，都會有可能導致Y軸不動。任務實施以“Y軸不動故障維修”任務為例，按照“檢查——計劃——診斷——維修——試機”五步故障維修工作法排除故障。1.檢查（1）發(fā)生故障的數(shù)控機床采用的是FANUC伺服驅(qū)動器。（2）機床正常上電后，手動模式下，按Y軸正/負向鍵，機床不動，按下X軸的按鍵，機床運行正常。（3）多次操作，并利用手輪的方式下，故障依然存在。任務實施2.計劃根據(jù)對數(shù)控機床現(xiàn)場檢查情況，進行團隊會議，并填寫工作單中的計劃單、決策單和實施單。初步制訂一下排除故障方案：（1）由于按Y軸正/負向按鍵，機床均沒有動靜，故按鍵損壞的可能性比較小，可通過手輪或者PMC查看數(shù)據(jù)地址確認。（2）如果按鍵沒有問題，可以檢查Y軸進給伺服系統(tǒng)相關電纜是否連接牢靠。（3）然后利用替換法鑒別故障到底是數(shù)控系統(tǒng)、伺服驅(qū)動還是伺服電動機（要對相應的參數(shù)進行修改）。（4）最后判斷是外部條件還是伺服電動機、伺服驅(qū)動器等本身出現(xiàn)故障，決定是否需要請求數(shù)控機床廠家來幫助。任務實施3.診斷根據(jù)診斷思路，進行現(xiàn)場診斷，步驟如下：（1）檢查按鍵是否有效，可通過手輪方式或者是查看PMC狀態(tài)，查看Y向地址是否有效，按下后是否由0變?yōu)?，經(jīng)查看，均變?yōu)?，證明按鍵沒有損壞，工作正常。（2）檢查Y軸進給伺服系統(tǒng)相關電纜的連接，發(fā)現(xiàn)均無松動。（3）在伺服驅(qū)動器上將兩電動機動力線調(diào)換，相應反饋電纜也進行改變，但沒有進行參數(shù)等調(diào)整，結果發(fā)現(xiàn)按下X軸按鍵，Y軸仍然不動，而按Y軸按鍵，X軸動，則可判斷伺服驅(qū)動器沒有問題，故障應是伺服電動機或者是機械部分。（4）機床斷電，斷開伺服電動機與絲杠的連接，