数控系统“跟踪误差过大”报警现象及实例分析- .pdf

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1、拦旦．主持．．杰设备s维修IquipmentandMamrtenance数控系统“跟踪误差过大’’报警现象及实例分析华北机电学校(山西长治046000)焦连岷数控系统的“跟踪误差过大”报警是最为常见模型中的各个环节在实际机床内包含的部件和机和频繁的报警之一，由于此报警涉及数控机床的整构。个环路，涉及面广(机械、电气等)，查找原因复杂，也成为数控维修人员最为头痛和棘手的报警之指一。笔者根据自己的维修经历，就此类报警现象做如下交流。1．相关概念图2全闭环控制数控机床控制结构框图跟踪误差指的是数控机床在移动过程中的误2．故

2、障理论根源差，即在移动过程中，理论移动量和实际移动量的差值(这里是和位移量“相当”的一个量值，大跟踪误差过大报警产生的原因是机床在运行过程中，实际坐标位置与反馈坐标位置不相符，且其多数情况下是一个电量，因为此时经过了反馈环节)，是动态的概念范畴，即E(S)=R(s)一B(s)。值超过系统规定的允许值，此时，系统便会产生这里，还要特别提及另外一个概念——定位“跟踪误差过大”报警，即E(S)=R(S)一B(S)≥给定规定值。图3为数控机床加工过程结构示意图，误差。定位误差指的是数控机床移动停止后产生的误差，即位移结束后，

3、理论位移量和实际位移从系统的控制回路看，凡是和跟踪误差数学关系表达式相关的量都有可能成为造成此类报警的原因。量的差值，是静态概念范畴，即E(S)=C(S)理论一详细来说有以下几个环节：-C(S)实际。一般通用闭环控制系统结构如图1所示，其中R(s)为输入信号，c(s)为输出信号，E(s)为输入端定义的误差信号，G(S)为前向通道传递函数，H(S)为反馈通道传递函数，B(S)为反馈信号。图3数控机床加工过程结构示意图(1)控制器(数控系统)环节数控机床的控制器环节是用数控系统完成的，此环节包含了数控系统硬件本身和相关的

4、软件控制。(2)放大驱动环节放大驱动环节主要由伺图1通用闭环控制系统结构服驱动模块完成，现在的驱动模块也往往有自己的而对于全闭环数控机床，其控制系统框图如图CPU，所以除了硬件外同样也会有软件参数设置不2所示。合理及错误的故障原因。参照图1、图2并进行比对，我们不难发现数学(3)执行环节和反馈环节执行环节一般是参磊冷加83设备s维修．

5、【quipmentandMaintenance伺服电动机或步进电动机，反馈环节一般由相关的“跟踪误差过大”报警，机床甚至不能工作。②电检测元部件组成。总之，此类报警现象的原因众子齿轮比

6、设置不正确。此项参数要根据电动机与滚多，在检修中要认真仔细地一一排查。珠丝杠的连接形式(传动比)、丝杠螺距大小及驱3．故障原因类型动器的变比等进行合理设置。(机床出厂时已经设置完毕，此项一般不需修改)。③编码器参数设置(1)机械故障机械传动系统是数控机床进不正确。此项参数重点检查编码器的类型和每转的行正常加工工作的首要条件，机械部分出现了故脉冲数与实际值是否相符。④加减速时间常数设置障，后续的控制将“无从谈起”。机械故障主要发不合理。加减速时间常数主要影响到控制系统在启生在进给传动系统中，进给传动系统的主要任务是动和

7、停止时响应曲线的过渡过程时间及相关性能指完成各坐标轴的定位与切削进给，其传动精度、灵标，其值通常是结合经验及现场调试进行设置。⑤敏度和稳定性直接影响被加工工件的最后轮廓精度增益环参数设置不合理。增益环参数是设置控制传和加工精度，为此，对数控机床进给传动系统的要递函数中的回路环增益参数，其值太小会由于“回求是：低惯量、低摩擦力、高刚度、高谐振和无传路环增益”不够产生“跟踪误差过大”报警；如果动间隙等。太大，在启动和停止时会产生“过冲和超调”，此类故障常见的原因有：①电动机与滚珠丝杠同样会产生“跟踪误差过大”报警，以致产

8、生“自之间的联轴器连接松动。②轴承、导轨以及滚珠丝激振荡”，系统不能正常工作。杠等传动装置长期缺乏润滑剂润滑造成摩擦力过(4)加工参数设置不合理不合理之一为切大。③带有制动抱闸装置的驱动轴抱闸未打开。④削参数设置过大。切削速度的选取一般按以下公式轴向传动间隙过大。选取(2)电气故障①驱动器断电或没有使能信v=丌Dn／1000号而未正常工作。驱动器没有正常被供电，或是外式中，v为切削线速度(m／min)；D为待加工工件部运行条件不满足。此类故障可以通过驱动器本身直径(mm)；为工件转数(r／min)。的状态指示及结合其

9、他报警信息进行判断驱动器工首先根据加工工艺切削手册确定切削速作是否异常。②电动机不良或负载过重等其他原因度，再由切削速度选取主轴转速及进给量。另外，造成电动机有“失步”现象，如果执行机构(电动切削速度、进给量、主轴转速是和工件材料硬度、机)状态不良，驱动器的指令信号没有完全被执刀具材料硬度、工件直径、机床功率与刚性，以及行，经反馈装置检测发现“