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檢測元件造成數控機床四大故障的檢查和排除：
在某種程度上可以說(shuō)機床工作精度主要取決與閉環(huán)控制系統中的檢測元件的精度。數控機床測量反饋控制裝置，是通過(guò)檢測元件檢測執行元件(如電機、刀架、工作臺等)的速度和位移。在伺服系統(以機械位置或角度作為控制對象的自動(dòng)控制系統)中，檢測元件起著(zhù)重要的作用，它把所測得的信號經(jīng)過(guò)相應電路反饋回數控裝置，構成半閉環(huán)或閉環(huán)系統(又稱(chēng)為反饋控制系統)，以補償執行機構的運動(dòng)誤差，達到提高運動(dòng)精度的目的。
實(shí)例一：|西門(mén)子8M系統臥式加工中心正常運行時(shí)，機床突然停止工作，CRT出現NC報警104，操作者關(guān)斷電源重新啟動(dòng)，報警消除，恢復正常工作，幾十分鐘后，故障又反復出現。查詢(xún)NC104報警，表示為：X軸測量閉環(huán)電纜折斷短路，信號丟失，不正確的門(mén)檻信號不正確的頻率信號。本機床的X、Y、Z三軸采用光柵尺對機床位移進(jìn)行位置檢測，進(jìn)行反饋控制形成一個(gè)閉環(huán)系統。根據經(jīng)驗，檢測元件如果受到灰塵油污的污染，就會(huì )發(fā)出錯誤的信號。檢查讀數頭和光柵尺并沒(méi)有受到油污和灰塵污染。隨后檢查差動(dòng)放大器和測量線(xiàn)路板。也未發(fā)現不良現象，經(jīng)過(guò)這些工作后。我們把重點(diǎn)放在反饋電纜上，測量反饋端子，發(fā)現13號線(xiàn)電壓不穩，停電后測量發(fā)現隨著(zhù)電纜擺動(dòng)電阻有較大變化，檢查發(fā)現此線(xiàn)在X軸向隨導軌運動(dòng)的一段似接非接，造成反饋值不穩，導致電機失步，重新接線(xiàn)后，故障消除。
實(shí)例二：某配套FAGOR 8030的立式加工中心。在回參考點(diǎn)時(shí)出現參考點(diǎn)位置不穩定。參考點(diǎn)定位精度差的故障。根據經(jīng)驗，導致脈沖編碼器同步出錯的主要原因是編碼器零位脈沖不良或回參考點(diǎn)速度太低。由于檢查參考點(diǎn)零位脈沖需要有示波器，維修時(shí)一般可以先檢查回參考點(diǎn)速度和位置增益的設置，并確認系統的位置跟隨誤差值在1281xm以上。若參數設置正確，可能的原因是“零脈沖”信號不良。由于零位脈沖的信號脈寬較窄，它對干擾十分敏感，因此必須針對以下幾方面進(jìn)行檢查：首先是編碼器的供電電壓必須在+5V+O . 2V的范圍內。當小于4 .75V時(shí)，將會(huì )引起“零脈沖”的輸出干擾。其次，編碼器反饋的屏蔽線(xiàn)必須可靠連接，并盡可能使位置反饋電纜遠離干擾源與動(dòng)力線(xiàn)路。此外，編碼器本身的“零脈沖”輸出必須正確，滿(mǎn)足系統對零位脈沖的要求。經(jīng)檢查該機床在手動(dòng)方式下工作正常，參考點(diǎn)減速速度、位置環(huán)增益設置正確，測量編碼器+5V電壓正常，回參考點(diǎn)的動(dòng)作過(guò)程正確。初步判定故障是由于編碼器零位脈沖受到干擾而引起的。檢查發(fā)現，該軸編碼器連接電纜的屏蔽線(xiàn)脫落，重新連接后，定位精度達到原機床要求。轉子泵
經(jīng)常有初學(xué)者問(wèn)，數控機床為什么要回參考點(diǎn)呢?不回參考點(diǎn)不行嗎？簡(jiǎn)單地講，回參考點(diǎn)目的是為了每次上電開(kāi)機后，在機床上建立一個(gè)違禁詞的坐標系。因為在機床加工完關(guān)斷電源后。數控系統就失去了對各坐標位置記憶。在重新接通電源后，就得讓各坐標回到機床一固定位置上，即坐標系的零點(diǎn)或原點(diǎn)，也稱(chēng)作基準點(diǎn)或者機床參考點(diǎn)。回參考點(diǎn)操作將直接影響數控機床能否正常運行。
實(shí)例三：BTM-4000數控仿形銑床靜態(tài)幾何精度變化引起X軸運行不穩定。具體表現為×軸按指令停在某一位置時(shí)。始終停不下來(lái)。BTM-4000系意大利進(jìn)口的數控仿形銑床，系統采用意大利FEDIA CNCl0系統。伺服采用了西門(mén)子公司產(chǎn)品。機床在使用了一段時(shí)間后，X軸的位置鎖定發(fā)生了漂移，表現為Z軸停在某一位置時(shí)，運動(dòng)不停止，出現大約±0 .0007m振幅偏差。而這種振動(dòng)的頻率又較低，直觀(guān)地可以看到絲杠在來(lái)回轉動(dòng)。鑒于這種情況，初步斷定這不是控制回路的自激振蕩，有可能是定尺(磁尺)和動(dòng)尺(讀數頭)之間有誤差所致。經(jīng)調整定尺和動(dòng)尺配合間隙后，情況大有好轉，后又配合調整了機床的靜態(tài)幾何精度，此故障消除。
實(shí)例四：一臥式加工中心，采用SINU-MERIK 840D系統。帶EXE光柵測量裝置。運行中出現114號報警，同時(shí)伴有113號報警。從報警產(chǎn)生的原因看，由于114號的報警。引起113號報警，故障部位定位在位置測量裝置。114號報警有兩種可能：一是電纜斷線(xiàn)或接地；二是信號丟失。前者可通過(guò)外觀(guān)檢查和測量來(lái)診斷。對后者主要是信號漏讀，如果由于某種原因，使光柵尺輸出的正弦信號幅度降低，在信號處理過(guò)程中，影響到被處理信號過(guò)零的位置，嚴重時(shí)會(huì )使輸出脈沖擠在一起，造成丟失。因為光電池產(chǎn)生的信號與光照強度成正比，信號幅度下降無(wú)非是因為光源亮度下降或光學(xué)系統臟污所致。從尺身中抽出掃描單元，分解后看到，燈泡下的透鏡表面呈毛玻璃狀，指示光柵表面也有一層霧狀物，燈泡和光電池上也有這種污物，這些污物導致了光源發(fā)光率下降和輸出信號降低，通過(guò)對光柵的清洗故障消除。
經(jīng)驗總結：只要電子元件不損壞，測量裝置故障的幾率很小，因此一般測量裝置報警，主要原因是信號丟失，也就是“漏讀”。測量信號在產(chǎn)生變換過(guò)程中容易造成丟失的環(huán)節。檢測元件有問(wèn)題，千萬(wàn)不要盲目拆卸，要研究明白后再動(dòng)手。例如標尺光柵或指示光柵上有污物時(shí)要小心清除，清除前要檢查尺面及周?chē)袩o(wú)切屑等硬質(zhì)雜物，如有應清理干凈，用脫脂棉和高純度酒精進(jìn)行擦洗，不能用手或一般擦布清擦，避免造成人為故障。
