淺談數(shù)控加工中心機床丟步現(xiàn)象
前不久,,一位朋友來問我,,一臺簡易數(shù)控加工中心出現(xiàn)丟步?,F(xiàn)象是:“Z軸出現(xiàn)丟步,,程序G00設(shè)定時出現(xiàn)丟步,當(dāng)用G01設(shè)定進給量時則沒有丟步的現(xiàn)象,?!彼^丟步,即步進電機在接到步進電源的輸出后,,沒有旋轉(zhuǎn)到步進電源輸出的脈沖數(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)濟型數(shù)控機床開環(huán)系統(tǒng)中經(jīng)常出現(xiàn),,概乎原因,,我想有兩種,軟件故障和硬件故障,。一,、軟件故障即系統(tǒng)故障,包括NC機床數(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),。1.重新設(shè)置絲杠反向間隙補償值,。這個數(shù)據(jù)非常實用,特別是機床使用幾年后,,絲杠有一定磨損,,用這個數(shù)據(jù)來補償絲杠間隙保證加工精度。(我認為)最簡易的測量方法是:將千分表固定在一機床平面上,,用手輪正向反向移動工作臺或刀架,,觀察表針的變化,多測幾個點,取中間值,。 2.合理設(shè)定步進電機轉(zhuǎn)子較長的啟動加速時間,,以便獲得足夠的能量,防止丟步,;合理設(shè)定步進電機轉(zhuǎn)子較長的減速時間,,防止出現(xiàn)越步或過沖現(xiàn)象。 3.降低系統(tǒng)的快速速率(G00的速率),,,,減少脈沖頻率。 4.有時合理的細分歩距角也能解決失步的問題,。這里需要指出,細分不是步進電機的細分,,而是步進電機驅(qū)動器的細分,。細分的目的是減少步進電機的低頻振動,增加電機工作時的平穩(wěn)性,,提高電機的輸出扭矩,,提高步進電機精度,在加工圓弧時效果尤為明顯,,但相應(yīng)的機床運行速度就會降低,,所以這個數(shù)據(jù)并不是越高越好。 5.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,。*特別注意:當(dāng)我們將NC數(shù)據(jù)改動后,系統(tǒng)必須重新啟動,,重新確認一次,,方能執(zhí)行。 二,、硬件故障也可分兩個方面:機械故障和電氣故障,。 1.機械故障的原因較多,也最難查找,。 比如:① 檢查絲杠是否軸向竄動,,雙頭螺母是否預(yù)緊。 ② 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。 ③ 絲杠有無彎曲變形,,絲杠導(dǎo)槽內(nèi)有無鐵屑,、油泥 等異物,。 ④ 檢查聯(lián)軸器或傳動齒輪是否松動或異物卡住。 2.電氣故障: ① 在傳動鏈的適當(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,。 ② 建議采用大功率的步進電機,增加輸出扭矩,,或者采用性能較好的混合式步進電機,、交流伺服電機等方法,但成本會增高,,我們還需權(quán)衡利弊,。 ③ 驅(qū)動器故障:驅(qū)動器是把控制器發(fā)出的信號再處理放大輸給步進電機。如文章開頭所例,,我們可以將X軸與Z軸驅(qū)動器交換對接,,若Z軸工作正常,可以判定Z軸驅(qū)動器出現(xiàn)故障,。首先檢查接線是否松動,、折斷,其次取下驅(qū)動板,,在了解基本原理的情況下,,用萬用表檢測限流電阻、穩(wěn)壓二極管等易損電子元件,。同時,,還可以檢測一下功放電路有無斷線、擊穿等現(xiàn)象,。 ④ 控制器故障:控制器是控制脈沖方式的,,可以進行程序的控制輸出,它發(fā)出的信號進入步進電機驅(qū)動器后,,會由驅(qū)動器轉(zhuǎn)換成強電流信號,,帶動電機運轉(zhuǎn)。 看系統(tǒng)有沒有受到干擾,,找出干擾源,,降低干擾。我們可以選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,。三、其他原因造成丟步,比如工件硬度太高,、刀具磨損嚴重,、刀具參數(shù)設(shè)定不當(dāng)、外界強電干擾,、電機負載過重等等,,具體情況具體分析。