数控机床伺服系统常见故障诊断及排除

数控机床进给伺服系统由进给驱动装置、位置检测装置及机床进给传动链组成，其作用是实现各坐标轴的位置控制。在数控机床使用过程中，进给伺服系统比较容易发生故障，因此，做好伺服系统的故障诊断和处理工作，是数控机床维修和维护的关键。     

高精高速加工对CNC的要求

首先，高速加工技术是传统数控加工技术的发展，与传统数控加工没有本质的区别。对于高速数控加工，数控机床的目标是高速度地加工出高精度的零件。为了在达到精度的基础上进行高速加工，机械是个重要的因素；高速高精加工要求机床具有高刚度和较轻的移动部件，特别是进给和主轴部分。其次是CNC数字控制系统，它是发出位置指令的单元。要求指令准确快速地传递，经过处理后对每个坐标轴发出位置指令，伺服系统必须按照该指令驱动刀具准确运动。CNC系统把输入的零件程序转换成要加工的形状轨迹、进给率和其他的指令信息，连续地把位置指令…     

FANUC 0系统维修知识讲座 第1讲 数控机床的基本工作原理

图1是描述一台具有一个由伺服电机驱动的主轴和三个由伺服电机驱动的进给轴组成的半闭环控制的数控机床的基本工作原理示意图。它由数控单元、伺服系统和机床控制电器三大部分组成,下面对各部分的功能作简要的介绍。     

数控系统的伺服装置（三）

1.数控机床对进给伺服系统有什么要求? 数控机床性能的优劣很大程度决定于使用的进给伺服系统的性能。数控机床对进给伺服系统的要求主要为: (1)刚度和精度的要求:主要要求伺服系统静态和动态的速降小、刚度大。伺服系统的刚度与机床机械构件的刚度有相同的意义,即在外部干扰力(切削、重力等外力)作用下,这些力从工作台传到电机轴上而产生的位置变化。用s表示1单位外     

伺服系统——将现代制造推向新前端

近年来。随着我国经济快速．稳定的发展。装备翻造业对翻造母机——机床的需求量激增。我国的机床已连续三年成为世界第一大市场。而在数量增加的同时。用户对机床的性能方面的要求也在日益提高。从而引导机床向高速、高精度．智能化的方向发展。而这种发展趋势就要求机床伺服控制系统供应商能提供相应功能的．符合市场需求的产品。数控机床的伺服系统按功能可分主轴伺服系统和进给伺服系统。主轴伺服系统用于控制机床主轴的转动。进给伺服系统是以数控机床移动部件(如工作台)的位置和速度作为控制目标的自动控制系统。伺服系统的发展已经使现代制造出现了新的内涵，并将现代制造继续推向新前端，高效率、高精度．高智能已成为现代制造追逐的目标。本次论坛邀请了业内伺服系统著名的生产厂商和数控机床生产商，就这个问题进行讨论。     

数控机床直流位置伺服系统动态设计

用于ＮＣ机床进给传动的直流位置伺服系统是以直流大惯量电动机为驱动元件，无刷旋转变压器为位置检测元件所组成的数字随动系统。本文提出一种用直流大惯量电动机的Ｍ－ｎ特性曲线为依据，选择期望特性进行系统的动态设计方法。试验证明系统的静态和动态性能均优于开环系统。     

超精密数控机床关键部件发展概况

介绍目前数控装置、进给伺服驱动装置、主轴电动机、位置检测和反馈元件、机床导轨等数控机床关键部件的最新研究水平和成果,论述了当今超精密机床关键部件的发展状况。     

龙门式加工中心伺服系统的调试

数控机床的高速高精度加工在现代制造业中非常重要,伺服系统作为数控装置和机床本体的中间环节,其性能的优劣在很大程度上决定了数控机床的性能。从安川伺服驱动器的特点入手,在对龙门式加工中心进给伺服系统进行动态分析的基础上,主要介绍了Y轴驱动器伺服系统的参数设置方法。通过在线调试进给伺服系统,优化参数,改善提高伺服系统动态响应,减小轮廓误差,提高加工精度。重点对系统调试过程中遇到的问题进行了讨论,使系统获得良好的稳态特性和动态特性,达到驱动与机械传动间的最佳匹配。     

数控机床伺服进给系统对机床性能的影响

进给伺服系统是计算机数控（CNC）系统的重要组成部分,也是与机械传动部件连接的环节,其性能直接决定和影响数控加工的快速性、稳定性和精确性。数控机床对位置系统所要求的伺服性能包括定位速度和轮廓切削进给速度、定位精度和轮廓切削精度、精加工的表面粗糙度以及在外界干扰下的稳定性,这些要求主要取决于伺服系统的静、动态特性。对闭环系统来说,希望当系统有一个较小的位置误差时,     

数控磨床模拟主轴控制

数控机床标准的配置为伺服轴 主轴。伺服轴控制各坐标的运动,主轴控制主轴的速度、位置。数控系统标准配置的数字主轴,由电源模块、功率驱动模块、主轴电机构成,具有控制精度高,动态响应好的特点。但在主轴功率大,对控制精度和动态响应要求不是很高的情况下,数字主轴就显得成本     

西班牙数控机床主轴控制的解析与维护

数控机床的主轴性能是在很宽范围内转速连续可调，恒功率范围宽，当要求机床有螺纹加工功能、准停功能和恒速加工等功能时，则需要对主轴进行进给控制和位置控制。主轴驱动变速目前主要有两种形式：一是主轴电动机带齿轮换挡；二是主轴电动机通过同步齿形带或是V型带驱动主轴。     

基于交叉耦合与迭代学习的伺服系统运动控制研究

针对数控机床进给伺服系统各轴动态响应不一致,导致零件加工精度降低的问题,对数控机床进给伺服系统运动控制进行了研究.采用了迭代学习控制与交叉耦合结构相结合的控制方法,设计了进给伺服系统单轴位置环的迭代学习控制器,抑制了单轴跟随误差,设计了多轴的变增益交叉耦合迭代学习控制器,来抑制多轴轮廓误差;利用在MATLAB/SIMU...     

西门子840Di系统在数控镗铣床改造中的应用

160卧式镗铣床是八十年代末外购的一台普通数控机床。有四个进给轴和一个主轴,另加一个机械切换旋转轴,四个进给轴由两套可控硅驱动装置切换驱动,单独一套主轴驱动系统,采用继电器控制,由一个具有定位功能的数控装置及PLC组成控制系统。由于原系统电气控制元件老化,整体可靠性差,故障频繁,已经无法正常使用,为解决上述问题,针对160卧式镗铣床的结构特点,对其进行数控化改造。该机床机械传动采用了定比齿轮箱和滚珠丝杠,机械精度好,传动精度较高,能够满足数控改造的基本要求。     

伺服精密化 助推数控机床“再制造”

数控机床是以数字化制造技术为核心的机电一体化机床,通常由控制系统、伺服系统、检测系统、机械传动系统及其它辅助系统组成,大致上可分为数控车床、数控铣床、加工中心等16大种类。"十二五"期间我国中高端数控机床将成为增长的主力。目前,在数控机床行业的实际应用中,交流伺服系统已明显占据了一定的优势;而按照机床传动机械的不同,又将应用的伺服系统分为进给伺服与主轴伺服两类。为了进一步提高机床行业伺服驱动单元的控制性能,大量的数字处理技术被引入到该领域,大幅提高了控制精度和响应速度及整机的可靠性。在机床行业所使用的电机上,目前主要包括     

数控磨床模拟主轴控制

数控机床标准的配置为伺服轴+主轴.伺服轴控制各坐标的运动,主轴控制主轴的速度、位置.数控系统标准配置的数字主轴,由电源模块、功率驱动模块、主轴电机构成,具有控制精度高,动态响应好的特点.但在主轴功率大,对控制精度和动态响应要求不是很高的情况下,数字主轴就显得成本太高.     

[可靠性建模及试验技术]面向数控机床可靠性试验的多维力随动加载装置

面向五轴联动数控机床的可靠性试验提出多维力随动加载方法,对五轴联动进给主轴施加多维力载荷,形成复杂进给抗力,部分模拟主轴复杂切削力环境。基于6-PUS并联机构研制多维力随动加载装置,采用模糊PID控制器建立显式力控制系统,比例和积分增益可随加载误差自适应调节。在五轴联动数控机床上开展多维力随动加载实验,结果表明,加载装置能够跟随机床主轴的单轴、三轴联动和五轴联动进给运动,根据期望值对主轴施加三维力,加载误差小于3.2%,在机床执行多种加工轨迹时形成有效进给抗力,为后续引入动态加载模拟复杂切削力提供理论和装备支撑。研究成果可为数控机床可靠性试验提供低成本、可循环的加载方式,有利于测试的规模化和标准化发展,也可为精度保持性、超载试验、跑合试验等机床性能测试提供新的负载模拟思路。     

面向数控机床可靠性试验的多维力随动加载装置

面向五轴联动数控机床的可靠性试验提出多维力随动加载方法,对五轴联动进给主轴施加多维力载荷,形成复杂进给抗力,部分模拟主轴复杂切削力环境。基于6-PUS并联机构研制多维力随动加载装置,采用模糊PID控制器建立显式力控制系统,比例和积分增益可随加载误差自适应调节。在五轴联动数控机床上开展多维力随动加载实验,结果表明,加载装置能够跟随机床主轴的单轴、三轴联动和五轴联动进给运动,根据期望值对主轴施加三维力,加载误差小于3.2%,在机床执行多种加工轨迹时形成有效进给抗力,为后续引入动态加载模拟复杂切削力提供理论和装备支撑。研究成果可为数控机床可靠性试验提供低成本、可循环的加载方式,有利于测试的规模化和标准化发展,也可为精度保持性、超载试验、跑合试验等机床性能测试提供新的负载模拟思路。     

通过PLC程序排除数控机床疑难故障的方法

数控系统控制数控机床的运动主要分为两类：一类用于控制机床主轴的速度和进给轴进行位置进给运动,这些速度或位置控制的信息直接由数控系统发出指令完成,电动机的运动状态也是直接反馈给数控系统的;另一类运动主要是外部辅助设备的运动,例如主轴的开停、液压和冷却系统的启动停止、工件放松夹紧、刀库的各种动作等是由可编程逻辑控制器（PLC）控制完成的。     

数控机床计算机辅助设计系统讲座——第四讲 伺服进给系统CAD

伺服进给系统是数控机床的关键部件之一,主要完成机床进给运动速度和刀具相对工件位置的自动控制。伺服进给系统的组成如图4.1所示,它是由位置比较仪(位置偏差检测器)和放大元件(位置控制放大器)、速度比较仪(速度误差检测器)和放大元件(速度控制放大器)、驱动元件(伺服电机)、机械装置(齿轮和丝杠副等)和测量装置(速度和位置检测器)等组成的随动控制系统。故方案和结构设计要满足强度、刚度和寿命等要求,还要应用工程控制理论的分析方法来改进数控机床进给系统的工作品质。伺服进给系统的设计要求可归纳为:定位精度高、跟踪指令信号响应快…     

数控机床基础 第五讲 数控机床的伺服系统

一、什么叫伺服系统在本讲座的第一讲中,我们知道数控机床是由控制系统、伺服系统、机床等部分组成。伺服系统在控制系统与机床之间起“伺候服侍”的作用。它接受控制系统来的指令信息,并严格按照指令信息的要求带动机床移动部件进行运动。它相当于人的手,使工作台能按规定的轨迹作相对运动,最后加工出符合图纸要求的零件。由于伺服系统直接控制机床移动部件的运动,因而数控机床的精度很大程度上取决于伺服系统的精度。数控机床对伺服系统的要求,主要有三点,即: