分析与处理过程:该机床x、z分别采用fanuc 5、10型ac伺服电动机驱动,主轴采用fanuc 8s ac主轴驱动,机床带液压夹具、液压尾架和15把刀的自动换刀装置,全封闭防护,自动排屑。因此,控制线路设计比较复杂,机床功能较强。
根据以上故障现象,首先从大的方面考虑,分析可能的原因不外乎机械、电气两个方面。在机械方面,可能是由于贴塑导轨的热变形、脱胶,滚珠丝杠、丝杠轴承的局部损坏或调整不当等原因引起的非均匀性负载变化,导致进给系统的不稳定。在电气方面,可能是由于某个元器件的参数变化,引起系统的动态性改变,导致系统的不稳定等等。
鉴于本机床采用的是半闭环伺服系统。为了分清原因,维修的第一步是松开z轴伺服电动机和滚珠丝杠之间的机械联接,在z轴无负载的情况下,运行加工程序,以区分机械、电气故障。经试验发现:故障仍然存在,但发生故障的时间有所延长。因此,可以确认故障为电气原因,并且和负载大小或温升有关。
由于数控机床伺服进给系统包含了cnc、伺服驱动器、伺服电动机等三大部分,为了进一步分清原因,维修的第二步是将cnc的x轴和z轴的速度给定和位置反馈互换(cnc的m6与m8、m7与m9互换),即:利用cnc的x轴指令控制机床的z轴伺服和电动机运动,cnc的z轴指令控制机床的x轴伺服和电动机运动,以判别故障发生在cnc或伺服。经更换发现,此时cnc的z轴(带x轴伺服及电动机)运动正常,但x轴(带z轴伺服及电动机)运动时出现振荡。据此,可以确认故障在z轴伺服驱动或伺服电动机上。
