在FANUC数控系统中,伺服放大器无输出是什么原因和伺服电机连接方式是什么,请画图说明,并写出合

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1、FANUC伺服系统的故障诊断与维修閱读:586伺服系统的故障诊断,虽然由于伺服驱动系统生产厂家的不同在具体做法上可能有所区别,但其基本 检查方法与诊断原理却是一致的诊断伺服系统的故障,一般可利用状态指示灯诊断法、数控系统报警显 示的诊断法、系统诊断信号的检查法、原理分析法等等FANUC伺垺驱动系统与FANUC数控系统一样,是数控机床中使用最广泛的伺服驱动系统之一从总体上说,FANUC伺服驱动系统可以分为直流驱动与交流驱动两夶类如前所述,直流驱动又有SCR速度控制单元与PWM速度控制单元两种形式;交流驱动分模拟式交流速度控制单元与数字式交流速度控制单元兩 种形式在1985年以前生产的。

2、数控机床上一般都采用直流伺服驱动,其配套的控制系统有FANUC的FS5、FS6、FS7系统等随后生产的数控机床上, 一般都采用交流伺服驱动 其配套的控制系统有 FANUC 的 FS0、FSll、FS15/16 系统等。5.2.1 FANUC直流伺服系统的故障诊断与维修直流伺服系统一般用于 20世纪80年代中期以前生產的数控机床上这些数控机床虽然距今已经有二十多 年,但由于当时数控系统的价格十分昂贵通常只有在高、精、尖设备中才采用数控,因此其机床的刚 性、可靠性等各方面性能通常都较好,即使在今天很多设备还是作为企业的关键设备在使用中,故直流 伺服系统嘚维修仍然是今天数控机床维修的重

3、要内容。1 SCR速度控制单元的常见故障与维修SCR速度控制单元的主要故障与可能的原因常见的有以下幾种。(1)速度控制单元熔断器熔断造成速度控制单元熔断器烧断的原因有下述几种:1)机械故障造成负载过大如:滑动面摩擦系数太夶;齿轮啮合不良;工件干涉、碰撞;机械锁紧等。以 上故障可通过测量电动机电流来判断确认2)切削条件不合适。如:机床切削量过夶连续重切削等。3)控制单元故障如:控制单元的元器件损坏,控制板上设定端设定错误电位器调整不当等。4) 速度控制单元与电动機间的联接错误如:速度负反馈被接成正反馈,使电动机飞车或使系统振荡5) 电动机选用不合适或电动机不良。如:因为直流电动机

4、的退磁,造成需要过大的励磁电流从而引起速 度控制单元熔断器烧断。直流电动机去磁的检查方法如图5-9所示通过测量图5-9上的电压表囷电流表指示值,并按下式计算,可以判别电动机反电势常数足Ke是否正常从而确定电动机是否退磁。式中V测量的电压值(V):I测量的电流值(A):Rm电枢電阻(Q )n电动机转速(r/min)Ke电动机反电动势系数(V/1000 r/min)若上式成立,则证明电动未退磁不同型号的电动机,其电枢电阻和反电动势系数的值也是不相同嘚对于常用的FANUC直流伺服电动机,它们的值可参考表5-1表5-1达式电动机参数表电枢电阻Rm/ Q 反电动势系数 Ke(V/1000 。

5、r/min) 型号电枢电阻Rm/ Q 反电动势系数 Ke(V/1000 r/min)型号00.950.)楿序不正确SCR速度控制单元由于存在晶闸管触发脉冲与主电路的同步问题,因此对电源的输入有相 序的要求若相序不正确,则接通电源後将造成速度控制单元的输入熔断器的熔断相序检查可以通过用 相序表或示波器进行,如图 5-10所示MU用相序表测量时,在主回路与同步电源R、S、T连接一一对应的前提下测量R、S、T的相序,当相序正确时相序表应按顺时针方向旋转(如图5-10a)。用示波器测量时在主回路与同步电源R、S、T连接一一对。

6、应的前提下双线示波器按照图5-10b连接,当uab、ucb的波形为图5-10b所示时(两个波形在相位上相差 120 ,则表明相序正确注意:在直流伺服驱动系统中,相序必须一一对应因此不可以用观察交流电动机转向的方式,来检查相 序(2)状态指示灯显示的报警FANUC公司苼产的SCR速度控制单元,在控制线路板上带有 3个状态指示灯它们分别为PRDY、TGLS和OVC指示灯,其含义如下:PRDY :绿色指示灯指示灯亮则表示速度控制單元工作正常。TGLS :红色指示灯指示灯亮则表示与速度控制单元连接的测速发电机报警。OVC :红色指示灯指示灯亮则表示速度控制单元发生过電流报警。常见的故障

7、现象与原因有:1)PRDY指示灯不亮。当系统通电后如果表示速度控制单元的PRDY指示灯不亮,则造成故障的可能原因囿: 数控系统或伺服驱动器(速度控制单元)存在报警故障诊断可以通过数控系统的报警显示、数控系统印 制电路板上的报警指示以及機床的故障提示进行,并根据以上提示的内容与有关说明进行处理 速度控制单元熔断器熔断。速度控制单元的功率部分和触发电路板上均安装有熔断器,当熔断器熔断 时PRDY指示灯不亮。 伺服变压器过热、变压器温度检测开关动作变压器的温度可以这样进行检查:在刚切断电源时,马上用手触摸变压器的铁心或线圈若用手能承受得住变压器的温度( 60),则说明变压器未过热故障。

8、原因可能是温度檢测开关不良应更换温度检测开关;若用手只能承受几秒钟,则说明变压器过热需要断电 半小时以上,待变压器冷却后再进行试验洳通电后仍过热,原因可能是负载过大或变压器不良(如变压器线圈局部短路绝缘损坏等)。 来自机床侧的原因如操作、设定不当,系统处于急停状态等 系统的位置控制或驱动器速度控制的印制电路板不良。可以通过互换法或更换备件进行确认 辅助电源电压异常。即:+5V+24V,+15V-15V电源故障。 安装、接触不良如:速度控制单元与系统位置控制板之间的连接不良等。 驱动器发生TGLS或OVC报警按检查TGLS或OVC报警的方法处理。2)TGLS灯亮TGLS灯。

9、亮表示速度控制单元发生了测速发电机断线报警其可能的原因是: 作为速度反馈的部件(如:测速发电机或脉沖编码器 )的测量信号线断线或连接不良。 电动机的电枢线断线或连接不良3)OVC灯亮。OVC灯亮表示速度控制单元发生了过电流报警其可能嘚原因是: 过电流设定不当。应检查速度控制单元上的过电流设定电位器RV3的设定是否正确 电动机负载过重。应改变切削条件或机械负荷检查机械传动系统与进给系统的安装与连接。 电动机运动有振动应检查机械传动系统、进给系统的安装与连接是否可靠,测速机是否存在不良 负载惯量过大。 位置环增益过高应检查伺服系统的参数设定与调整是否正确、合理。 交流输入电压过低。

10、应检查电源电壓是否满足规定的要求有关速度控制单元的设定与调节可以参见本章525节所述。(3)超过速度控制范围速度控制单元超速的原因有下述几種:1)测速反馈连接错误如:被接成正反馈或断线。2)在全闭环系统中联轴器、电动机与工作台的连接不良,造成速度检测信号不正確或无速度检测信号3)位置控制板发生故障,使来自F/V转速的速度反馈信号未输入到速度控制单元;4)速度控制单元设定不当(4)机床振动 若坐标轴在数控机床停止时或移动过程中出现振动、爬行,除系统本身设定、调整不当外,在驱动器上引起机床振动的原因主要有下述幾种:1)机械系统连接不良如:联轴器损坏等。2)脉冲编码器或测速发电机不良对。

11、于脉冲编码器或测速发电机不良的情况可按丅述方法进行测量检查。首先将位置环、速度环断开,手动电动机旋转观察速度控制单元印制电路板上F/V变换器的电压(检测端子CHI2),洳果出现图5-11所示的电压突然下跌的波形则说明反馈部件不良。3)电动机电枢线圈不良(如:内部短路)这种情况可以通过测量电动机嘚空载电流进行确认,若空载电流随转速成正比增加则说明电动机内部有短路现象。岀现本故障一般应首先清理换向器、检查电刷等环節 再进行测量确认。如果故障现象依然存在则可能是线圈匝间有短路现象,应对电动机进行维修处理4)速度控制单元不良。应首先檢查速度控制单元的调整与设定若调整与设定正确,可通

12、过更换速度控制 单元的印制电路板或进行维修处理。5)外部干扰对于固萣不变的干扰,可检查 F/V变换器(CH2检测端子)电流检测(CHII)端子,以及同步端 (CHI3AC)的波形检查是否存在干扰,并采取相应的措施对于耦然性干扰,只有通过有效的屏蔽、可靠的接地等措施尽可能予以避免。6)系统振荡应观察电动机电流的波形是否有振荡,引起振荡嘚可能原因是RVI调整不当测速机不良,或是丝杠的间隙太大等原因(5)超调当速度控制单元本身无故障时,造成系统超调的原因有下述幾种:1)伺服系统速度环增益太低或位置环增益太高可以通过调整速度控制单元电位器RVI,提高速度环增益;或通过改变系统的机床参

13、数,降低位置环增益进行优化此外,还可以通过改变速度控制单元的S6、S7、S9设定等措施解决2)提高伺服进给系统和机械进给系统的刚性。(6)单脉冲进给精度差产生这种现象的原因有以下几种:1)机械传动系统的间隙、死区或精度不足应重新调整机械传动系统消除间隙,减小摩擦阻力提高机械 传动系统的灵敏度。2)伺服系统速度环或位置环增益太低这时可以通过调整速度控制单元的电位器RVI解决。(7)低速爬行在伺服进给系统元器件本身无故障时造成低速爬行的原因有以下几种:1.)系统不稳定,产生低速振荡2)机械传动系统惯量过大。对于这种情况有时可以通过改变印制电路板上速度控制单元的S8设定(使其断开),

14、以及重新调整 RVI解决。1)伺服系统增益设萣不当可以通过降低位置增益、提高速度环增益解决。2)检查、确认速度控制单元的 CHII端子上的电流波形确认电流是否连续。3)检查机械传动系统是否有连接松动、间隙等2 . PWM速度控制单元的常见故障与维修(1)CRT无报警显示的故障维修FANUC PWM 速度控制单元发生故障时,通常情况下系统显示器上可以显示出报警号维修时可以根据报警提示进行。但是除CRT可以显示报警号的故障外,还有部分故障在CRT上不一定能予以显礻或不能予以指明具体的故障原因这些故障主要有以下几类:1)机床失控。2)移动和停止时机床振动3)定位精度和加工精度差。4)速

15、度控制单元和位置控制单元动作不正确。对于以上故障的产生原因、检查和处理方法可以归纳如下:1)机床失控机床失控指的是机床在开机时或工作过程中突然改变速度、改变位置的情况,如:伺服起动时突然冲击工作台停止时的突然向某一方向快速运动,正常加笁过程中的突然加速等等其故障的原因、检查和处理方法见表5-2。或3 ua fiirQ Rm a*;r *OSiPNcKatt

9百NHioGNvzn. a.“(y wI. M :. ; *%W7ei以目Fl 丁竹 ft汀LT冋V阪廉诵寒是骨逅破.暑THS孔棗孑冠和或型. 第3項2 枷訪島竦存也爬秆或松功-;扯爱和緘邮仲的咬就帚廛超删dwi邑整机代厂屛“吩和巴。

17、3 |电麗也制单五不良-覺碱 K控锄隔區(主板-二.浊.;5更挣不庭嘚位豐檢欄老件 诜 刑器谥:W.輕不叢砥 二12衞扯擁州带同植忆进打挖障廿析型上最#疑3若柚何变梅割巴第2坯孑4亍方|時划覺開J库軌度用雨1W障龙.世施箱度瓷-|tJ =f B,- ,十p-p!. 叠机赂蜒护滋垃感取韓 制!M專的阀Lr f01誓整制隼礼船騒住岡样的瞬 速度下苦皿种箱拥世国莆艮雜 i(x)NB00-m)的萃值征:N%机内訐|墓址耳席总虯懵鳶看細一:翻祚編的柚篦划盟稚定不陲卑臨呂孑诵如+理鈔应鬥上祐he二 * ?谒暨怜煮淆空1- *_!縄陟娜就康开变伍0的曹p -1罰豳口徊: ?亀琴出鳖捲植t 1覺杠慳瞌或竹。

18、甜耒址餌越.励量. |当圆弧插补岀现45方向上的椭圆时,可以通过调整伺服进给轴的位置增益进行调整坐标轴的位置增益 由丅式计算:式中 V进给速度(mm/min);ess位置跟随误差(0.001mm)Kv位置增益(1/S)。位置跟随误差可以通过数控系统的诊断参数检查 诊断参数号在不同的系统上有不同的定义, 在FANUC 0C 上为DGN800804 ;对于其余系统详见本书第 2章第2.3.3节。调整速度控制单元上的电位器 RV4(F/V 转换器电压补偿)可以改变同一进给速度下的位置跟随误差。调整RV4使DGN800804的值在上式计算所得的理论值的+10 %以内,且参与圆弧插补的两轴的

19、位置跟随误差的差值必须控制在1 %以內。(2)速度控制单元上的指示灯报警在FANUCPWM速度控制单元的控制板上右下部有7个报警指示灯,它们分别是BRK、HVAL、HCAL、OVC、LVAL、TGLS以及DCAL ;在它们的下方还囿 PRDY(位置控制 已准备好信号)和VRDY(速度控制单元已准备好信号)2个状态指示灯其含义见表5-5。表5-5速度控制单元状态指示灯一览表含义备注玳号含义备注代号位置控制准备好绿色OVC驱动器过载报警红色PRDY速度控制单元准备好绿色TGLS电动机转速太高红色VRDY驱动器主回路熔断器跳闸红色DCAL直鋶母线过电压报警红色BRK驱动器过电流报警红色LVAL驱

20、动器欠电压报警红色HCAL驱动器过电压报警红色HVAL在正常的情况下,一旦电源接通首先PRDY灯煷,然后是VRDY灯亮如果不是这种情况,则说明速度控制单元存在故障岀现故障时,根据指示灯的提示可按以下方法进行故障诊断。1)BRK報警BRK为主回路熔断器跳闸指示,当指示灯亮时代表速度控制单元的主回路熔断器(参见图5-12)NFBI、NFB2跳闸故障原因主要有以下几种: 主回路受到瞬时电压冲击或干扰。这时可以通过重新合上熔断器NFBI、NFB2,再进行开机试验若故障不再岀现,可以继续工作:否则根据下面的步驟,进行检查 速度控制单元主回路的三相整流桥DS(Diode module)。

21、的整流二极管有损坏(可以参照图5-12主回路原理图用万用表检测)。 速度控制單元交流主回路的浪涌吸收器ZNR(Surge absorber)有短路现象(可以参照图5-12主回路原理图用万用表检测)。 速度控制单元直流母线上的滤波电容器C1C3有短蕗现象(可以参照图5-12主回路原理图用万用表检测)。 速度控制单元逆变晶体管模块 TMITM4有短路现象(可以参照图5-12主回路原理图用万用表检测 )。 速度控制单元不良 熔断器NBFI、NBF2不良。图5-12为FANUC DCIOM、20M、30M直流伺服主回路原理图其余型号的原理与此相似。2) HVAL报警HVAL为速度控制单元。

22、过电压报警当指示灯亮时代表输入交流电压过高或直流母线过电压。 故障可能的原因如下: 输入交流电压过高应检查伺服变压器的输入、输岀電压,必要时调节变压器变比使输入电压在相应 的允许范围。 直流母线的直流电压过高应检查直流母线上的斩波管 Q1、制动电阻DCR以及外蔀制动电阻是否损坏。 加减速时间设定不合理若故障在加减速时发生,应检查系统机床参数中的加减速时间设定是否合理 机械传动系統负载过重。应检查机械传动系统的负载、惯量是否太高:机械摩擦阻力是否正常3) HCAL报警。HCAL为速度控制单元过电流报警指示灯亮表示速喥控制单元存在过电流。可能的原因 如下: 主回路逆变晶体管TMIT

23、M4模块不良。 电动机不良如:电枢线间短路或电枢对地短路。 逆变晶体管的直流输岀端存在短路或对地短路 速度控制单元不良。为了判别过电流原因维修时可以先取下伺服电动机的电源线,将速度控制单え的设定端子S23短接取消TGLS报警,然后开机试验若故障消失,则证明过电流是由于外部原因(电动机或电动机电源线的连接) 引起的应重点檢查电动机与电动机电源线。若故障保持则证明过电流故障在速度控制单元内部,应重 点检查逆变晶体管TMITM4模块4) OVC报警。OVC为速度控制单元過载报警指示灯亮表示速度控制单元发生了过载。其可能的原因与 SCR速度控制单元相同参见前述。5) LVAL报警。

24、LVAL为速度控制单元电压过低報警指示灯亮表示速度控制单元的各种控制电压过低。其 可能的原因如下: 速度控制单元的辅助控制电压输入ACI8V过低或无输入 速度控制單元的辅助电源控制回路故障。 速度控制单元的保险电阻熔断 瞬间电压下降或电路干扰引起的偶然故障。 速度控制单元不良6) TGLS报警。TGLS为速度控制单元测速发电机断线报警指示灯亮表示速度控制单元发生了测速发电机断线,其可能的原因与 SCR速度控制单元相同参见前述。7) DCAL報警DCAL为直流母线过电压报警,与其相关的原因主要是直流母线的斩波管Q1、制动电阻DCR以及外部制动电阻不良维修时应注意:如果在电源接通的。

25、瞬间就发生DCAL报警这时不可以频繁进行电源的通、断,否则易引起制动电阻的损坏玄联避讲豆-事T蛊芒EOE7戏酋rJnxlzyll 兰右3-8) VRDY不亮。VRDY为速度控制单元准备好指示灯如果该灯不亮,则表示速度控制单元未准备好;CNC在未接收“ VRDY信号”寸不能正常工作。VRDY灯不亮的原因主要有: 速喥控制单元有报警即:其余报警灯有亮。 速度控制单元辅助控制电压不正常参见LVAL报警原因。 速度控制单元AC100V输入电压不正确 速度控制單元的主接触器 MCC故障。 速度控制单元与主板间的连接不良 系统未准备好。系统的 急停”信号生效系统处于急停状态9)VRDY开。

26、机时就亮在正常情况下,当接通系统电源首先CNC向速度控制单元发出 位置环准备好”信号,速度控制单元上的PRDY灯亮这时若速度控制单元正常, 主接触器MCC合上速度控制单元向CNC 发出 速度控制单元准备好”信号,同时VRDY灯亮若数控系统一通电,速度控制单元的VRDY灯立即就亮则表明速喥控制单元动作不正常,其可能的原因有: 当系统急停”按钮断开时若速度控制单元的PRDY指示灯亮,则表明系统 “ PRDY”号故障原因是主板鈈良或PRDY信号连接错误。 当系统急停”按钮断开时若速度控制单元的PRDY指示灯不亮,表明系统 “ PRDY”号正常故障在速度控制单元的VRDY信号上,這

27、时可以进行下一步检查。 取下速度控制单元的 CN2插头接通电源,若故障不变则表明速度控制单元不良。 取下速度控制单元的 CN2插头接通电源,若故障消失则表明其原因是速度控制单元与主板间的VRDY信号连接不正确、主板不良、速度控制单元不良或MCC接触器触点不良。系统CRT上有报警的故障 由于FANUC直流伺服驱动一般与 FANUC 3、5、7、6等系列数控系统配 套使用其中维修过程中遇到最多的为 FANUC 6。当伺服驱动器故障时CNC上亦将显示相应的报警号, 这些报警在FS6上为400-500号报警常见的报警号及含义如下:1)过载报警(ALM400、402)。FANUC 6 AL

28、MM400 报警的含义是 基本轴驱动器(X、丫、Z轴)过载”,ALM402 报警的含义是 附加轴(第4、5轴)驱动器过载”CRT显示的过载报警有以下原因: 速度控制单元上热继电器动作其原因可能是熱继电器的设定值不正确、切削条件不合适或摩擦阻力太 大。 伺服变压器过热可以通过测量伺服变压器的接点51和52的电阻值来确认。正常徝应小于或等于10 Q;如电阻值大于100k Q,则说明伺服变压器过热这时,变压器表面温度应达到8090应进一步检查电动机电流确认切削条件。如表面温喥小于60 C,则说明伺服变压器未过热而是热敏电阻不良,应更换热敏电阻 再生放电单元过热。可以通过测量速度控制单元上

29、的T3端的3和4號线间的电阻确认。正常时其值应小于10 Q;如电阻值大于100k Q,则说明再生放电单元过热这时,再生放电单元的表面金属板的温度应 达到8090 C,可能是电動机的起/制动或加/减速太频繁引起的故障如金属底板表面的温度只有 5060 C, 则说明再生放电单元未过热,而是热敏电阻不良应更换熟敏电阻。2) 速度控制单元的 VRDY断开报警(ALM401、403)参见速度控制单元硬件报警“ VRDY丁不亮”的故障说明。3) 速度控制单元的 VRDY错误接通报警(ALM404)参见速度控制单元硬件报警 “ VRDY丁开机就亮”的故障 说明。除以上报警显示外通过 CNC的诊断。

30、参数DGN707、709、713、714、715、719等还可以对伺服驱动 器的故障信号进行进一步維修显示,详见本章第5.2.3节3 直流伺服电动机的故障诊断与维修(1)直流伺服电动机的故障诊断1) 伺服电动机不转。当机床开机后CNC工作正常, 机床锁住”等信号已释放方向键后系统显示动但实际伺服电动机不转,可能有以下原因: 动力线断线或接触不良这一故障,通常在驱动器上显示TGLS报警 速度控制使能信号”(ENABLE没有送到速度控制单元。这时通常驱动器上的PRDY指示灯不亮。 速度指令电压(VCMD)为零 电动机永磁体脱落。 对于带制动器的电动机来说可能是制动器不良或制动器未。

31、通电造成的制动器未松开 松开制动器用的直流未加入或整流桥损坏、淛动器断线等。2) 电动机过热伺服电动机过热可能的原因如下: 电动机负载过大。 由于切削液和电刷灰引起换向器绝缘不正常或内部短路 由于电枢电流大于磁钢去磁最大允许电流,造成磁钢发生去磁 对于带有制动器的电动机,可能是制动线圈断线、制动器未松开、制动摩擦片间隙调整不当而造成制动 器不释放 电动机温度检测开关不良。3)电动机旋转时有大的冲击若机床一开机,伺服电动机即有冲击通常是由于电枢或测速发电机极性相 反引起的。若冲击在运动过程中岀现则可能的原因如下: 测速发电机输出电压突变。 测速发电机輸出电压的纹波太大 电枢绕组。

32、不良或内部短路、对地短路等 脉冲编码器不良。4)低速加工时工件表面有大的振纹造成低速加工時工件表面有大的振纹,其原因较多有刀具、切削参 数、机床等方面的原因,应予以综合分析从电动机方面看有以下原因: 速度环增益设定不当。 电动机的永磁体被局部去磁 测速发电机性能下降,纹波过大5)电动机噪声大。造成直流伺服电动机噪声的原因主要有以丅几种 换向器接触面的粗糙或换向器损坏 电动机轴向间隙太大。 切削液等进入电刷槽中弓I起了换向器的局部短路。6)在运转、停车或變速时有振动现象造成直流伺服电动机转动不稳、振动的原因主要有以下几种: 脉冲编码器不良。 电枢绕组不良绕组内部短路或对地短路。

33、 若在工作台快速移动时产生机床振动,甚至有较大的冲击或伺服单元的熔断器熔断时故障的主要原因 是测速发电机电刷接触鈈良。直流伺服电动机的维修1)直流伺服电动机的基本检查由于结构决定了直流伺服电动机的维修工作量要比交流伺服电动机大得多, 當直流伺服电动机发生故障时应进行如下检查: 伺服电动机是否有机械损伤 ? 电动机旋转部分是否可以手动正常转动 带制动器的伺服電动机,制动器是否可以正常松开 电动机是否有松动的螺钉或轴向间隙 ? 电动机是否安装在潮湿、温度变化剧烈或有灰尘的地方 电动機是否长时间未开机 ?若如此应将电刷从DC电动机上取出,重新清理换向器表面因电刷长期停 留在换向器的。

34、同一个位置将引起换姠器的生锈和腐蚀,从而使电动机换向不良和产生噪声 电刷是否需要更换?若电刷剩下长度短于10mm则电刷不能再使用,必须进行更换若电刷接触面有任 何深槽或伤痕,或在电刷弹簧上见到电弧痕迹亦必须更换新电刷。更换时应用压缩空气吹去刷握中电刷粉尘使用的壓缩空气应不含铁粉和潮气。安装电刷时应拧紧刷帽注意电刷弹簧不能夹在导电金属和刷 握之间,并确认所有刷帽都拧到各自刷握同样嘚位置电刷装入刷握时,应保证能平滑地移动并使电刷 表面与换向器表面良好吻合。2)安装伺服电动机的注意点维修完成后重新安裝伺服电动机时,要注意如下几点: 伺服电动机的安装方向应保证在结构上易于电刷安装。

35、、检查和更换的方向 带有热管的伺服电動机(有风扇电动机),安装方向要便于检查和清扫冷却器 由于伺服电动机的防水结构不是很严密,若切削液、润滑油等渗入伺服电动機内部会引起绝缘强度降 低、绕组短路、换向不良等故障,从而损坏换向器表面使电刷的磨损加快。因此应该注意电动机的插 头方姠,避免切削液的进入 当伺服电动机安装在齿轮箱上时,加注润滑油时齿轮箱的润滑油油面高度必须低于伺服的输出轴,防 止润滑油滲入电动机内部 固定伺服电动机联轴器、齿轮、同步带等连接件时,在任何情况下作用在电动机上的力不能超过电动 机容许的径向、軸向负载(见表5-6)。表5-6直流伺服电动机容许的径向、轴向负载D

36、C电动机规格容许的径向负载容许的轴向负载DC电动机规格容许的径向负载嫆许的轴向负载00M75kg8ks10M,20M30M,30MH450kg135kg00M5M75kg20kg 必须按照说明书的规定,进行正确连线 (见机床连接图)错误的连线可能引起电动机失控或异常的震荡, 也可能引起电动机机床的损坏 完成接线后,通电前要测量电源线与电动机壳体间的绝缘测量应该用500V兆欧表或万用表进行,并用万用表检查信号线和电动机壳体的绝缘但决不能用兆欧表测量脉冲编码器信 号线的绝缘。3)测速发电机的检查与清扫一般用于DC伺服电机的测速发電机是扁平形的。清扫时可以直接从外面吹入压缩空气进行清扫

37、。若机床快速移动时机械出现振荡 (在大多数情况下,振动周期是電动机每转时间的1 4倍)当出现这种故障时,一般都是由测速发电机的电刷接触不良引起的测速发电机由于长期使用,其特性有时由于刷尘 的影响将降级这类故障可能的原因如下: 由于刷尘,造成测速发电动机的换向器相邻换向片短路; 由于刷尘使电刷在刷握中不能岼滑地移动。 由于碳膜粘在换向器表面增加了接触电阻,使测速发电机的输出波纹增大 由于油、切削液粘在换向器表面,增加了接触電阻使测速发电机的输出纹波增大。测速发电机的清扫应按以下步骤进行: 从伺服电动机上卸下后盖注意不要让与后盖连在一起的导線受力。 用干净的空气吹换向器表面清洁。

38、换向器表面可以解决由于刷尘引起的大多数故障如故障还不能清除,应按下面的步骤进行。 拆除刷握检查电刷是否能平滑移动,若电刷不能平滑移动应清除附着在导向块、垫圈等上面的刷尘。 取出转子并小心清除换向器槽Φ的粉尘然后检查相邻换向片间的电阻,当测出的阻值在整个圆周均为2030Q时为正常值如果测出的电阻很大 (如:数百欧姆),则换向片嘚绕阻可能有断路这种情况下,应 更换新测速发电机;如果测出的阻值低于20 Q,则换向片间可能有短路应进一步清扫换向器槽。 当换向器表面被厚的碳膜覆盖时可用带有酒精的湿布擦洗。 若换向器表面粗糙则测速发电机不能再使用,应更换新测速发电机4)脉冲编码的哽换方法。FANUC直流伺服电动机的脉冲编码器安装在电动机的后部它通过十字联轴器与电动机轴相连,其安装与拆卸都比较简单、容易在此不再介绍。

2009年1月自考数控技术及应用试题

一、单项选择题(本大题共20小题每小题2分,共40分)

在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的请将其代码填写在题后的括号内。错选、多选或未选均无分

2.数控机床采用闭环控制系统后,可以大大提高数控机床的( )

A.位置精度 B.主轴回转精度

C.整体刚度 D.进给速度

3.确定数控機床坐标系时首先要确定的坐标轴是( )

4.数控机床加工程序中,表示可选程序停止的指令代码是( )

5.逐点比较法插补第一象限的直线计算得到嘚偏差函数F>0,则下一步的进给方向是

6.数控系统在一条已知起点和终点的曲线上进行“数据点的密化”的工作称为( )

A.速度均化 B.加减速控制

C.刀具補偿 D.插补运算

7.在加工中心上为了能够实现自动更换刀具,必须设有( )

A.主轴准停装置 B.换刀机械手

C.主轴制动装置 D.链式刀库

8.经济型数控机床的进給驱动动力源主要选用( )

A.交流异步电动机 B.步进电动机

C.交流伺服电动机 D.直流伺服电动机

9.一台三相反应式步进电动机转子齿数Z=80,当采用三相六拍通电方式运行时其步距角为( )

10.一经济型数控铣床,当步进电机的工作频率f=5000Hz时工作台的移动速度为3m/min, 则脉冲当量δ为( )

11.在CNC与速度控制单え的联系信号中速度控制命令VCDM的传输方向是( )

A.在CNC与速度控制单元之间双向传递

B.由速度控制单元传递到CNC

C.由CNC传递到速度控制单元

D.由反馈检测元件传递到CNC

12.闭环控制系统与半闭环控制系统的区别在于( )

A.采用的伺服电动机不同 B.采用的传感器不同

C.伺服电动机安装位置不同 D.传感器安装位置不哃

13.位置控制器输出的是数字量,要去控制调速单元必须经过( )

14.感应同步器采用鉴幅型工作时,滑尺上正弦绕组和余弦绕组的励磁信号分别昰( )

15.对刚度和精度要求高的数控机床进给系统滚珠丝杠应采用( )

A.两端固定 B.两端简支

C.一端固定,一端简支 D.一端固定一端自由

16.为防止机床强电系统和其他外界干扰通过I/O干扰数控系统控制计算机的工作,控制计算机与I/O电路间设置有( )

A.滤波电路 B.防抖动电路

C.光电隔离电路 D.放大电路

17.数控机床的伺服系统的开环增益为K移动部件的速度为v,则跟随误差E可表示为

18.数控机床移动部件的位置偏差反映了移动部件在该点的( )

A.重复定位误差 B.系统性误差

C.运动误差 D.随机性误差

19.数控机床在某位置的定位误差的分布符合正态分布曲线的统计规律其均方根误差反映了机床在该位置 的(一、单项选择题(本大题共20小题,每小题2分共40分)

在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,请将其代码填写在题后嘚括号内错选、多选或未选均无分。

1.传感器是将一种物理量转换为另一种______的装置( )

C.非电量 D.模拟量

2.下列有关数控机床的叙述中,不正确的說法是( )

A.具有柔性好、精度高、效率高的特点

B.热变形比普通机床严重

C.进给运动要求平稳、无振动

D.对刚度的要求比普通机床高

3.在FANUCl5数控系统中設置了多达15个缓冲器,其目的是( )

A.可以同时解读15个程序段的地址指令保证微小程序段的不间断的连续高效加工

B.可以存储15条加工程序

C.可以存儲15个不同的控制参数

D.可以实现15种不同的插补功能

4.预紧滚珠丝杠螺母副时,合适的预紧力应为最大轴向负荷的( )

5.数控系统中将工件加工程序存放在( )

6.加工中心主轴准停装置的作用是( )

A.使切削过程得到恒线速 B.测量主轴的转速

C.测量主轴的温升 D.实现刀具的自动装卸

8.下列选项中不影响加速轉矩的是( )

A.负载惯量 B.速度

C.电动机惯量 D.加速度

9.在逐点比较法圆弧插补中,若偏差函数小于零则刀具位于( )

10.数控机床的主轴驱动动力源通常选用( )

A.茭流感应电动机 B.步进电动机

C.液压马达 D.直流伺服电动机

11.在脉冲比较式进给位置伺服系统中,PT是指( )

A.脉冲/相位变换器 B.偏差补偿寄存器

C.可逆计数器 D.位置控制器

12.在闭环数控机床上铣削外圆的圆度主要反映了该机床的( )

A.伺服系统的跟随精度 B.定位精度

C.数控系统的插补精度 D.动刚度

13.数控机床的CNC裝置的主要组成部分包括( )

A.光电读带机和输入程序载体 B.步进电机和伺服系统

C.信息的输入、处理和输出三部分 D.位移、速度传感器和反馈系统

14.下媔措施中可以减小数控机床开环控制系统失动量的是( )

A.减小机械传动副的机械间隙

B.增大传动件间的摩擦力

D.提高丝杠的螺距加工精度

15.可以控淛电机作精确的角位移运动,但不能纠正机床传动误差的控制系统是( )

A.闭环控制系统 B.点位控制系统

C.半闭环控制系统 D.连续控制系统

16.数控机床坐標轴轴线的反向差值应为各测点的反向差值中的( )

A.平均值 B.最大绝对值

C.最小值 D.最大值

A.计算机集成制造系统 B.柔性制造系统

C.柔性制造单元 D.计算机辅助设计

18.光栅位移传感器信号分析电路采用四细分技术如果光栅尺每毫米刻线条数为100,则其分辨率为( )

19.在数控机床的各种操作方式中MDI方式表示( )

A.自动编程系统 B.数据自动输入

C.手动数据输入 D.手动进给代码

数控系统配套的控制电机包括伺服电机、主轴电机、放大器和

自己开发和制造的。由于这些电机是作为运动控制、特别

是轮廓控制的执行对象因此,具有以下特点

工莋可靠等非常适合高精、高速和紧湊型的数控机床。最新的

的α、β系列的控制电机基础上开发

系列控制电机的控制是基于现代控制理论嘚基础上开发的主

要的核心是高速、快响应的

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