數(shù)控機(jī)床伺服系統(tǒng)故障診斷與排除實(shí)驗(yàn)綜述報(bào)告

摘要：在數(shù)控機(jī)床伺服系統(tǒng)的運(yùn)行與控制中，其本身具有自動(dòng)控制的作用，其中包含速度、位移、加速度等相關(guān)參數(shù)，在實(shí)際運(yùn)行中，分析數(shù)控機(jī)床伺服系統(tǒng)的故障診斷與排除，對(duì)提高數(shù)控機(jī)床伺服系統(tǒng)的故障處理水平有現(xiàn)實(shí)意義。分析數(shù)控機(jī)床伺服系統(tǒng)的工作原理，并結(jié)合不同故障類型進(jìn)行檢驗(yàn)與分析，在故障統(tǒng)計(jì)分析的基礎(chǔ)上，可實(shí)現(xiàn)數(shù)控機(jī)床伺服系統(tǒng)的故障診斷分析水平提升。

關(guān)鍵詞：數(shù)控機(jī)床;伺服系統(tǒng);故障診斷

引言：數(shù)控機(jī)床伺服系統(tǒng)對(duì)機(jī)床精度、工作效率以及可靠性等會(huì)產(chǎn)生直接的影響，而且，在實(shí)際應(yīng)用中，其具有可靠性高、結(jié)構(gòu)緊湊、操作性好等優(yōu)點(diǎn)，因此，研究及分析數(shù)控機(jī)床伺服系統(tǒng)故障診斷以及排除，對(duì)保證機(jī)床加工精度方面有積極作用。數(shù)控機(jī)床伺服系統(tǒng)的故障診斷與排除處理，則對(duì)故障診斷技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用展開討論，在故障信號(hào)處理與分析的基礎(chǔ)上，可實(shí)現(xiàn)數(shù)控機(jī)床伺服系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用效果提升。

1數(shù)控機(jī)床伺服系統(tǒng)工作原理

數(shù)控機(jī)床伺服系統(tǒng)主要包含驅(qū)動(dòng)單元、機(jī)械傳動(dòng)部件、執(zhí)行部件、檢測(cè)反饋原件等，其本身屬于閉環(huán)的反饋控制系統(tǒng)，輸入脈沖指令，并對(duì)定脈沖數(shù)、反饋脈沖數(shù)等進(jìn)行比較，并利用所產(chǎn)生的的偏差值進(jìn)行檢驗(yàn)與計(jì)算，從而達(dá)到消除偏差的作用。伺服系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用中，其可以建立負(fù)反饋回路，并通過伺服系統(tǒng)的加載處理，可對(duì)擾動(dòng)信號(hào)進(jìn)行控制，從而實(shí)現(xiàn)速度、位置等參數(shù)的有效控制。

2數(shù)控機(jī)床伺服系統(tǒng)故障診斷分析

呂盾，劉碩（2021）在對(duì)數(shù)控機(jī)床伺服系統(tǒng)的故障進(jìn)行診斷與分析中，則需要對(duì)跟隨誤差進(jìn)行控制，在反饋信號(hào)輸出與分析的基礎(chǔ)上，可實(shí)現(xiàn)數(shù)控機(jī)床伺服系統(tǒng)的故障處理與分析效果提升[1]。在對(duì)數(shù)控機(jī)床伺服系統(tǒng)的故障診斷進(jìn)行分析中，進(jìn)給運(yùn)動(dòng)中出現(xiàn)竄動(dòng)，測(cè)速信號(hào)會(huì)出現(xiàn)不穩(wěn)定的情況，測(cè)速裝置以及反饋信號(hào)等也會(huì)受到干擾。在對(duì)這一故障進(jìn)行診斷與分析中，與速度控制信號(hào)不穩(wěn)定有直接關(guān)系。如果是正向或者反向運(yùn)行的過程中出現(xiàn)竄動(dòng)，則是進(jìn)給傳動(dòng)鏈的反向間隙過大所導(dǎo)致的，對(duì)數(shù)控機(jī)床伺服系統(tǒng)的運(yùn)行會(huì)產(chǎn)生直接的影響。在對(duì)數(shù)控機(jī)床伺服系統(tǒng)的運(yùn)行振動(dòng)進(jìn)行研究與分析中，其與進(jìn)給速度變化有直接關(guān)系，周速度環(huán)增益過高或者速度反饋故障，對(duì)加速減速實(shí)踐設(shè)定會(huì)產(chǎn)生直接的影響。數(shù)控機(jī)床伺服系統(tǒng)在出現(xiàn)漂移故障問題，當(dāng)指令顯示為零的狀態(tài)下，坐標(biāo)軸會(huì)出現(xiàn)移動(dòng)的情況，這會(huì)出現(xiàn)移動(dòng)誤差，在對(duì)這一問題進(jìn)行控制中，可以通過零速度調(diào)整的方式，達(dá)到消除的目的。

覃家金（2021）在對(duì)數(shù)控機(jī)床伺服系統(tǒng)故障維修以及故障處理等方面進(jìn)行研究中，則需要對(duì)故障信息、故障運(yùn)行參數(shù)等方面進(jìn)行調(diào)整，在故障診斷與故障處理的基礎(chǔ)上，可實(shí)現(xiàn)數(shù)控機(jī)床伺服系統(tǒng)的運(yùn)行控制效果提升[2]。結(jié)合數(shù)控機(jī)床伺服系統(tǒng)的故障診斷及分析，還需要對(duì)伺服電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)、跟隨誤差變化等方面進(jìn)行分析，在進(jìn)給單元中，其中包含速度控制信號(hào)，在利用PLC技術(shù)的基礎(chǔ)上，電磁制動(dòng)以及進(jìn)給單元等存在一定的差異性，對(duì)伺服電機(jī)的運(yùn)行控制會(huì)產(chǎn)生直接的影響。從跟隨誤差的角度進(jìn)行分析，跟隨誤差、定位誤差、輪廓誤差等存在，其關(guān)鍵原因是設(shè)定的誤差允許值比較小，傳動(dòng)鏈會(huì)出現(xiàn)誤差積累的情況，導(dǎo)致數(shù)控機(jī)床伺服系統(tǒng)的平衡裝置出現(xiàn)誤差過大的情況出現(xiàn)。數(shù)控機(jī)床在啟動(dòng)后，參考點(diǎn)的返回是主要步驟，但是，在實(shí)際運(yùn)行中，極容易出現(xiàn)回參考點(diǎn)故障問題，這與零點(diǎn)開關(guān)、編碼器、測(cè)量板等有直接關(guān)系，在誤差處理以及開關(guān)控制的基礎(chǔ)上，可實(shí)現(xiàn)數(shù)控機(jī)床伺服系統(tǒng)的故障處理效果提升。

3數(shù)控機(jī)床伺服系統(tǒng)的故障排除

在對(duì)數(shù)控機(jī)床伺服系統(tǒng)的故障排除進(jìn)行分析與處理中，則需要從機(jī)械故障、電氣故障等角度進(jìn)行優(yōu)化，并對(duì)構(gòu)成元件進(jìn)行檢驗(yàn)與分析，對(duì)實(shí)現(xiàn)故障排除與處理等有積極作用。在實(shí)際的生產(chǎn)運(yùn)作中，進(jìn)給伺服系統(tǒng)本身并不是獨(dú)立存在的裝置，而是在故障排除與故障檢驗(yàn)與分析的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)數(shù)控機(jī)床伺服系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用效果提升。

趙熹（2020）在對(duì)數(shù)控機(jī)床伺服系統(tǒng)的故障排除機(jī)制進(jìn)行研究中，則是利用PID控制算法，對(duì)數(shù)控機(jī)床伺服系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行檢驗(yàn)與分析，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)控機(jī)床伺服系統(tǒng)的故障處理水平提升[3]。伺服系統(tǒng)的故障排除，可利用現(xiàn)代信號(hào)處理技術(shù)，針對(duì)數(shù)控機(jī)床伺服系統(tǒng)的故障特征進(jìn)行提取與分析，并通過抑制噪聲以及信號(hào)處理等方式，對(duì)故障診斷問題進(jìn)行處理，提高數(shù)控機(jī)床伺服系統(tǒng)的故障排除與處理效果提升。在此基礎(chǔ)上，還需要建立三維實(shí)體模型，通過模擬技術(shù)的應(yīng)用，對(duì)伺服系統(tǒng)的系統(tǒng)參數(shù)、故障程度、模型響應(yīng)等方面進(jìn)行綜合分析，對(duì)實(shí)現(xiàn)故障精度、檢測(cè)精度的提升有促進(jìn)作用。從理論研究的角度進(jìn)行分析，則是在故障診斷與不確定性定量信息的角度，通過證據(jù)推理算法的置信規(guī)則庫(kù)進(jìn)行推理與分析，并對(duì)非線性化的故障進(jìn)行診斷與分析，在對(duì)信息輸入以及輸出等方面進(jìn)行綜合控制的基礎(chǔ)上，達(dá)到數(shù)控機(jī)床伺服系統(tǒng)故障診斷與分析的目的。數(shù)控機(jī)床伺服系統(tǒng)得故障診斷與分析中，可通過故障預(yù)測(cè)與跟蹤處理的方式，對(duì)不同故障進(jìn)行檢測(cè)與分析，可對(duì)故障信號(hào)進(jìn)行分解，通過特征向量檢驗(yàn)與分析，達(dá)到故障診斷與故障派出的目的。針對(duì)數(shù)控機(jī)床伺服系統(tǒng)的不同故障類型采用不同的信息處理方式進(jìn)行分析，提高故障診斷分析水平。

結(jié)論：在數(shù)控機(jī)床伺服系統(tǒng)應(yīng)用中，其本身具有自動(dòng)控制的作用，對(duì)加工精度、生產(chǎn)進(jìn)度等會(huì)產(chǎn)生直接的影響。因此，在對(duì)數(shù)控機(jī)床伺服系統(tǒng)的不同故障進(jìn)行診斷與分析的基礎(chǔ)上，則需要對(duì)故障排除方式以及故障處理等方面進(jìn)行調(diào)整，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)控機(jī)床伺服系統(tǒng)的故障處理水平提升。在對(duì)故障診斷與排除機(jī)制進(jìn)行調(diào)整的視角下，可對(duì)故障技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用展開討論，從而保證數(shù)控機(jī)床的生產(chǎn)精度以及可靠性。

參考文獻(xiàn)

[1]呂盾，劉碩，趙艷超，李文慶，趙萬(wàn)華，盧秉恒.具有串聯(lián)軸伺服進(jìn)給系統(tǒng)的跟隨誤差控制策略[J].西安交通大學(xué)學(xué)報(bào)，2021，55（05）：34-44.

[2]覃家金.數(shù)控機(jī)床伺服系統(tǒng)故障維修措施探討[J].時(shí)代汽車，2021（01）：161-162.

[3]趙熹.數(shù)控機(jī)床進(jìn)給伺服系統(tǒng)模糊PID控制算法仿真研究[J].工業(yè)加熱，2020，49（12）：19-21.

作者簡(jiǎn)介：徐敬廣，男，漢族，安徽蕭縣人，實(shí)驗(yàn)師，1974.10-，機(jī)械制造工藝及自動(dòng)化。

項(xiàng)目：2020SJJXSFK0223，教學(xué)示范課（汽車底盤技術(shù)）