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檢測元件造成數(shù)控機(jī)床四大故障的檢查和排除：
在某種程度上可以說機(jī)床工作精度主要取決與閉環(huán)控制系統(tǒng)中的檢測元件的精度。數(shù)控機(jī)床測量反饋控制裝置，是通過檢測元件檢測執(zhí)行元件(如電機(jī)、刀架、工作臺等)的速度和位移。在伺服系統(tǒng)(以機(jī)械位置或角度作為控制對象的自動控制系統(tǒng))中，檢測元件起著重要的作用，它把所測得的信號經(jīng)過相應(yīng)電路反饋回數(shù)控裝置，構(gòu)成半閉環(huán)或閉環(huán)系統(tǒng)(又稱為反饋控制系統(tǒng))，以補(bǔ)償執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動誤差，達(dá)到提高運(yùn)動精度的目的。
實例一：|西門子8M系統(tǒng)臥式加工中心正常運(yùn)行時，機(jī)床突然停止工作，CRT出現(xiàn)NC報警104，操作者關(guān)斷電源重新啟動，報警消除，恢復(fù)正常工作，幾十分鐘后，故障又反復(fù)出現(xiàn)。查詢NC104報警，表示為：X軸測量閉環(huán)電纜折斷短路，信號丟失，不正確的門檻信號不正確的頻率信號。本機(jī)床的X、Y、Z三軸采用光柵尺對機(jī)床位移進(jìn)行位置檢測，進(jìn)行反饋控制形成一個閉環(huán)系統(tǒng)。根據(jù)經(jīng)驗，檢測元件如果受到灰塵油污的污染，就會發(fā)出錯誤的信號。檢查讀數(shù)頭和光柵尺并沒有受到油污和灰塵污染。隨后檢查差動放大器和測量線路板。也未發(fā)現(xiàn)不良現(xiàn)象，經(jīng)過這些工作后。我們把重點(diǎn)放在反饋電纜上，測量反饋端子，發(fā)現(xiàn)13號線電壓不穩(wěn)，停電后測量發(fā)現(xiàn)隨著電纜擺動電阻有較大變化，檢查發(fā)現(xiàn)此線在X軸向隨導(dǎo)軌運(yùn)動的一段似接非接，造成反饋值不穩(wěn)，導(dǎo)致電機(jī)失步，重新接線后，故障消除。
實例二：某配套FAGOR 8030的立式加工中心。在回參考點(diǎn)時出現(xiàn)參考點(diǎn)位置不穩(wěn)定。參考點(diǎn)定位精度差的故障。根據(jù)經(jīng)驗，導(dǎo)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，維修時一般可以先檢查回參考點(diǎn)速度和位置增益的設(shè)置，并確認(rèn)系統(tǒng)的位置跟隨誤差值在1281xm以上。若參數(shù)設(shè)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(nèi)。當(dāng)小于4 .75V時，將會引起“零脈沖”的輸出干擾。其次，編碼器反饋的屏蔽線必須可靠連接，并盡可能使位置反饋電纜遠(yuǎn)離干擾源與動力線路。此外，編碼器本身的“零脈沖”輸出必須正確，滿足系統(tǒng)對零位脈沖的要求。經(jīng)檢查該機(jī)床在手動方式下工作正常，參考點(diǎn)減速速度、位置環(huán)增益設(shè)置正確，測量編碼器+5V電壓正常，回參考點(diǎn)的動作過程正確。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(xiàn)，該軸編碼器連接電纜的屏蔽線脫落，重新連接后，定位精度達(dá)到原機(jī)床要求。轉(zhuǎn)子泵
經(jīng)常有初學(xué)者問，數(shù)控機(jī)床為什么要回參考點(diǎn)呢?不回參考點(diǎn)不行嗎？簡單地講，回參考點(diǎn)目的是為了每次上電開機(jī)后，在機(jī)床上建立一個違禁詞的坐標(biāo)系。因為在機(jī)床加工完關(guān)斷電源后。數(shù)控系統(tǒng)就失去了對各坐標(biāo)位置記憶。在重新接通電源后，就得讓各坐標(biāo)回到機(jī)床一固定位置上，即坐標(biāo)系的零點(diǎn)或原點(diǎn)，也稱作基準(zhǔn)點(diǎn)或者機(jī)床參考點(diǎn)。回參考點(diǎn)操作將直接影響數(shù)控機(jī)床能否正常運(yùn)行。
實例三：BTM-4000數(shù)控仿形銑床靜態(tài)幾何精度變化引起X軸運(yùn)行不穩(wěn)定。具體表現(xiàn)為×軸按指令停在某一位置時。始終停不下來。BTM-4000系意大利進(jìn)口的數(shù)控仿形銑床，系統(tǒng)采用意大利FEDIA CNCl0系統(tǒng)。伺服采用了西門子公司產(chǎn)品。機(jī)床在使用了一段時間后，X軸的位置鎖定發(fā)生了漂移，表現(xiàn)為Z軸停在某一位置時，運(yùn)動不停止，出現(xiàn)大約±0 .0007m振幅偏差。而這種振動的頻率又較低，直觀地可以看到絲杠在來回轉(zhuǎn)動。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)和動尺(讀數(shù)頭)之間有誤差所致。經(jīng)調(diào)整定尺和動尺配合間隙后，情況大有好轉(zhuǎn)，后又配合調(diào)整了機(jī)床的靜態(tài)幾何精度，此故障消除。
實例四：一臥式加工中心，采用SINU-MERIK 840D系統(tǒng)。帶EXE光柵測量裝置。運(yùn)行中出現(xiàn)114號報警，同時伴有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：一是電纜斷線或接地；二是信號丟失。前者可通過外觀檢查和測量來診斷。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，在信號處理過程中，影響到被處理信號過零的位置，嚴(yán)重時會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(qiáng)度成正比，信號幅度下降無非是因為光源亮度下降或光學(xué)系統(tǒng)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(dǎo)致了光源發(fā)光率下降和輸出信號降低，通過對光柵的清洗故障消除。
經(jīng)驗總結(jié)：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)生變換過程中容易造成丟失的環(huán)節(jié)。檢測元件有問題，千萬不要盲目拆卸，要研究明白后再動手。例如標(biāo)尺光柵或指示光柵上有污物時要小心清除，清除前要檢查尺面及周圍有無切屑等硬質(zhì)雜物，如有應(yīng)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。
