維修D(zhuǎn)D-300TS簡易數(shù)控丟步故障

劉建軍

（山東省東營市勝動集團機械制造公司 山東東營）

自改造的C6140簡易數(shù)控車床出現(xiàn)丟步，選用的是南京大地DD-300TS數(shù)控系統(tǒng)，故障現(xiàn)象是Z軸程序G00設(shè)定時出現(xiàn)丟步，當(dāng)用G01設(shè)定進給量時則沒有丟步現(xiàn)象。所謂丟步，即步進電機在接到步進電源的輸出后，沒有旋轉(zhuǎn)到輸出的脈沖數(shù)（步數(shù)），缺少的步數(shù)就是丟失的步數(shù)，屬于失步的一種。失步包括丟步和越步。造成失步的原因很多，在一些經(jīng)濟型數(shù)控機床的開環(huán)系統(tǒng)中經(jīng)常出現(xiàn)，原因有兩種，軟件或硬件故障。

1.軟件故障

軟件故障即系統(tǒng)故障，包括NC機床數(shù)據(jù)設(shè)定不當(dāng)和系統(tǒng)加工程序參數(shù)設(shè)定不當(dāng)。重新設(shè)置絲杠反向間隙補償值。這個數(shù)據(jù)非常實用，特別是機床使用幾年后，絲杠有一定磨損，用這個數(shù)據(jù)來補償絲杠間隙保證加工精度。最簡易的測量方法是將千分表固定在機床的一個平面上，用手輪正向反向移動工作臺或刀架，觀察表針的變化，多測幾個點，取中間值。

合理設(shè)定步進電機轉(zhuǎn)子較長的啟動加速時間，以便獲得足夠的能量，防止丟步；合理設(shè)定步進電機轉(zhuǎn)子較長的減速時間，防止出現(xiàn)越步或過沖現(xiàn)象。降低系統(tǒng)的快速速率（G00的速率），減少脈沖頻率。

有時合理的細分步距角也能解決失步的問題。細分不是步進電機的細分，而是步進電機驅(qū)動器的細分。細分的目的是減少步進電機的低頻振動，增加電機工作時的平穩(wěn)性，提高電機的輸出轉(zhuǎn)矩，提高步進電機精度，在加工圓弧時效果尤為明顯，但相應(yīng)的機床運行速度就會降低，所以這個數(shù)據(jù)并不是越高越好。

調(diào)整用戶零件加工程序?？梢赃m當(dāng)提高主軸轉(zhuǎn)速，降低走刀量，減小切削深度。應(yīng)特別注意：當(dāng)NC數(shù)據(jù)改動后，系統(tǒng)必須重新啟動即重新確認一次，方能執(zhí)行。

2.機械或電氣硬件故障

機械故障的原因較多，也最難查找。如絲杠是否軸向竄動，雙頭螺母是否預(yù)緊。在某一段，絲母與絲杠間隙是否過大或溜板鑲條是否太緊或太松。絲杠有無彎曲變形，絲杠導(dǎo)槽內(nèi)有無鐵屑或油泥等異物。聯(lián)軸器或傳動齒輪是否松動或被異物卡阻。

對于電氣故障?？稍趥鲃渔湹倪m當(dāng)部位安裝反饋元件，如編碼器、光柵尺等，徹底消除丟步現(xiàn)象，但成本太高。建議采用大功率步進電機，增加輸出轉(zhuǎn)矩，或采用性能較好的混合式步進電機、交流伺服電機，但同樣存在成本增高問題，對于簡易數(shù)控而言，需權(quán)衡利弊。

驅(qū)動器或控制器故障。驅(qū)動器是把控制器發(fā)出的信號再處理放大后輸給步進電機的元件?？梢詫軸與Z軸驅(qū)動器交換對接，交換后若Z軸工作正常了，則可以判定Z軸的驅(qū)動器出現(xiàn)故障。首先檢查接線是否松動、折斷，其次取下驅(qū)動板，在了解基本原理的情況下，用萬用表檢測限流電阻、穩(wěn)壓二極管等易損元件。同時，還可以檢測一下功放電路有無斷線、擊穿等現(xiàn)象。

控制器是控制脈沖方式的，可以進行程序的控制輸出，它發(fā)出的信號進入步進電機驅(qū)動器后，會由驅(qū)動器轉(zhuǎn)換成強電流信號，帶動電機運轉(zhuǎn)。檢查系控制器統(tǒng)是否受到干擾，找出干擾源?？梢赃x用較好的雙紋屏蔽線代替普通導(dǎo)線、加電源濾波器或采用光電隔離器等措施降低干擾。

造成丟步故障還有一些其他原因，比如工件硬度太高、刀具磨損嚴重、刀具參數(shù)設(shè)定不當(dāng)、外界強電干擾、電機負載過重等，可根據(jù)具體情況再做處理。