华中数控系统跟踪误差过大故障诊断及维修实例分析.docx

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1、华中数控系统跟踪误差过大故障诊断及维修实例分析 摘 要： 数控系统的“跟踪误差过大”报警是最为常见和常见的报警之一，由于涉及数控机床的机械与电气限制等方面，故在查找缘由时困难，常采纳解除法进行故障诊断。 关键词：华中数控；跟踪误差；故障分析 笔者依据自己的修理经验，就数控机床的跟踪误差过大报警现象，探究其故障机理，找到快速有效的解除方法与思路，就此类报警现象做如下沟通。 一、故障特征 我校一台实训教学用数控车床，配置华中HNC-21T系统，此设备轴限制为半闭环位置限制系统。教学运用过程中出现故障，详细现象为机床上电无报警，Z轴移动过程电机转动后报警出现，故障显示为Z轴“跟踪误差过大”，按下急停

2、开关后再解除，又出现错误提示，机床处于锁死状态。经了解此机床原来也曾出现过类似故障，但只需按下急停解除后，机床可以复原工作状态。 二、故障缘由分析 机床故障主要缘由是“跟踪误差”，首先分析什么状况下会造成跟踪误差。为了保证加工精度，目前的数控机床一般实行三环结构的伺服系统，系统实际位移被反馈到数控装置和伺服驱动中，干脆与输入的指令位移值进行比较，用误差进行限制，最终实现移动部件的精确运动和定位。所谓跟踪误差即指带反馈的机床在加工过程中出现指令位置与实际位置不符时机床报警的错误。说究竟，跟踪误差与位置有关，为了探讨跟踪误差，就少不了理解位置环的工作原理。 位置环的结构简图如图1所示，其核心为位置

3、限制调整器，依据CNC输入数据经过插补计算及刀补计算，速度的匀称化等处理，向各轴发出脉冲，个数代表距离，频率代表速度，对于位置限制调整器而言，是加计数。而来自脉冲编码器的反馈脉冲，个数代表工作台运行的实际位置，频率代表电机的旋转速度。通过同步，四分频等限制和转换后送到调整器中去，是减计数。 在每个采样周期内，位置限制调整器得到一个数，这个数就是跟踪误差，表示实际距离与要求距离的差值，数值大就希望坐标轴移动快一点，经过转换为模拟量去限制电机速度，数值小表明距离目标近，要渐渐接近目标，最终精确停车。 跟踪误差过大是一种报警措施，当某个采样周期的跟踪误差大于系统设定的允许误差时，系统就会出现跟踪误差

4、过大报警提示。事实上可以通过参数设定最大跟踪误差，但该参数是机床厂家依据设备性能综合调试的志向参数，如超出此极限值，加工出的产品零件必定产生形态与位置的误差。所以说，最大跟踪误差的设定与加工零件的位置于形态的精度亲密相关，不行随意更改。 三、故障诊断与排查 数控机床中跟踪误差过大是一个较为困难的问题，但从报警机理动身可知，其缘由为机床运行过程中，实际坐标位置与反馈坐标位置不相符，且超出系统规定的允许值。从系统限制方面来看，确定排查此类故障基本原则是先检查软件后检查硬件，先机械后电气，参考华中数控系统供应的诊断流程逐个排查。 1.数控系统参数设置 一般在调试机床或更换元部件之后要进行参数调整，但

5、该机床此前并未有更换元器件的修理记录，伺服驱动参数及系统特性参数因均设置了机床密码，经与出厂设置核查也未发觉更改，故可解除故障缘由。 2.伺服驱动器与数控装置硬件检查 机床报警为跟踪误差大，未出现其他报警信号，由于之前也曾出现过类似状况，逐对相关硬件进行检查。首先对伺服驱动器进行排查，检查端口、电路、驱动模块连接状况，均未发觉松动状况。进一步检查各坐标轴及电机编码器电缆连接，将部分缠绕电缆及松动状况进行调整，并进行一次除尘保养，故障依旧存在，故可解除故障缘由。 3.该机床采纳半闭环限制系统，Z轴移动出现报警，对Z轴驱动部件进行检查 Z轴驱动电机进行检测，未发觉“局部短路”和“绝缘电阻降低”状况

6、，逐进一步检查机械部分。检查机床Z轴驱动电机与丝杆联轴器联接，螺丝并未松动。检查Z轴工作台镶条松紧程度，松开止退螺钉，通过调整后发觉不能敏捷移动，预判为丝杆部件的机械故障。 四、故障处理 将机床丝杆传动部件拆下后发觉，丝杆工作状态恶劣，部件润滑状态不佳，存在机械卡死现象。逐对部件进行一次清洗保养后安装，机床开机后未再出现报警提示，推断是由于摩擦阻力导致Z轴移动受阻，移动产生“丢步”而造成“跟踪误差过大”报警。在后期检测过程中发觉，由于非专业安装及丝杆磨损等缘由造成不能逆转的机床精度下降现象。 五、心得体会 机床出现报警状况时，应刚好反馈信息。本案例中机床曾出现过类似报警状况，但由于未刚好处理，

7、对机床造成永久性损伤。此外，由于是教学运用机床，受运用人员素养及条件制约，机床的运用及维护保养工作都不够细致。通过此次机床修理，不但检验了老师的专业职业实力，为机床修理课程的开展供应了很好的素材，同时也发觉实训管理中的不足，在今后的工作中不断改进加强。 参考文献： 1张勇.数控机床跟踪误差大故障分析与解除J.民营科技，2022年12期. 2邓三鹏.数控机床故障诊断与修理M.机械工业出版社，2022. 作者简介：焦锡岩，男，江西环境工程职业学院老师，探讨方向：机械制造，高职教化。 第5页 共5页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页