數控機床重力軸防下落分析與設計

  傳統的數控機床采用重錘平衡或液壓平衡,減少電機正反向負載差，同時減少加在絲杠上的軸向重力。但是今天許多國內外機床廠家為了簡化機床結構，去掉液壓平衡裝置，采用伺服電動機自帶的制動裝置鎖住滾珠絲杠的轉動。
     在數控機床上，由于滾珠絲杠螺母副有運動的可逆性，不能實現自鎖。機床不用或突然斷電時，對于垂直傳動或水平放置的高速大慣量傳動，為防止由于主軸箱重力引起絲杠旋轉而產生主軸箱下滑，必須裝有制動裝置。否則會造成機床損壞或零件加工的報廢。 
  1 電機內置制動器工作原理
 電動機正常運行時，電磁制動器線圈得電，銜鐵在電磁力的作用下克服彈簧力與鐵芯吸合，制動盤松開，電動機處于放松狀態；制動時，電磁制動器線圈失電，電磁力消失，銜鐵在彈簧的作用下快速軸向移動并推動制動盤，使制動盤被緊緊壓在銜鐵和電動機端蓋之間。電機通電，制動器松開；反之，電機斷電，制動器抱緊電機轉軸。
2 制動器電源配置
制動器線圈失電時產生的浪涌電壓，將縮短繼電器觸點的壽命，因此選擇足夠容量的觸點，并且總是使用滅弧器和浪涌吸收器來保護觸點。
3 制動器上電與下電的時序
垂直軸的制動鎖緊有兩條路：有電時伺服電機勵磁鎖緊，沒電時機械制動盤鎖緊。在有電與無電狀態之間變化時，如果兩種制動動作時間上銜接不好，垂直軸會產生下落。
4 減少重力軸下落量的措施
制動器必須立刻工作，將下落量減到最小。
（1）為使制動器迅速生效，控制制動器通斷的開關和繼電器必須設計在DC側。
（2）控制制動器通斷的開關和繼電器在突然斷電時必須迅速動作，以減小下落量。
（3）保持CNC和放大器控制電源的維持時間，這個時間應長于制動器的動作時間。
（4）伺服軟件制動器功能。
（5）FANUC  OiMate——D的新設計。
（6）緊停時重力軸抬升功能。
5 設計案例
斷電檢測繼電器，安裝在制動器控制回路DC側，可以在檢測到斷電時制動器迅速動作，該繼電器使用輸入電源AC110V驅動，減少下落量。
6 維修案例
故障現象：機床在工作中偶然出現Z軸430、436報警。
故障分析與排除過程：
（1）到現場后開機，機床正常啟動，移動各軸工作正常。繼續移動Z軸，同時檢查電機未發現振動現象，幾分鐘后出現了Z軸430、436報警。
（2）用復位鍵消除上述報警，繼續用手輪慢速移動Z軸，仔細觀察發現Z軸在移動時有短暫的停止現象。
（3）繼續檢查機械部分，確認正常，懷疑Z軸電機抱閘部分有問題。
（4）用示波器對24V抱閘電壓進行監控，發現偶然出現電壓降到1V以下的情況，然后短時間又恢復正常。
（5）檢查外圍電路，發現24V電源的印刷板已經燒炭化，導致24V電壓時有時無，24V不正常。

（6）更換相同規格的印刷電路板后，機床恢復正常。

其實，很多數控機床都設置成開機回機床零位，就是消除因斷電造成的垂直軸下落影響。有經驗的操作者在機床緊停之后，也會做回參考點操作。但有的數控機床生產廠家一味為了節約成本，對電氣控制系統的設計往往只能保證實現最基本的動作，忽略了一些安全保護設計。這并不可取，應嚴格按規定執行。
文章由：數控車床 www.cjeh.cn 東莞市周氏數控設備有限公司整理提供，此文觀點不代表本站觀點

以上便是數控機床重力軸防下落分析與設計的介紹希望可以幫助到大家，更多的數控知識，請關注我們。

本文標題：數控機床重力軸防下落分析與設計 地址：[ http://www.cjeh.cn/xinwenzixun/changjianwenti/979.html ]