維修DD-300TS簡易數控丟步故障

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簡易數控車床出現丟步，選用的是南京大地DD-300TS數控系統，故障現象是Z軸程序G00設定時出現丟步，當用G01設定進給量時則沒有丟步現象。所謂丟步，即步進電機在接到步進電源的輸出后，沒有旋轉到輸出的脈沖數（步數），缺少的步數就是丟失的步數，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，在一些經濟型數控機床的開環系統中經常出現，原因有兩種，軟件或硬件故障。

1.軟件故障

軟件故障即系統故障，包括NC機床數據設定不當和系統加工程序參數設定不當。重新設置絲杠反向間隙補償值。這個數據非常實用，特別是機床使用幾年后，絲杠有一定磨損，用這個數據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。

合理設定步進電機轉子較長的啟動加速時間，以便獲得足夠的能量，防止丟步；合理設定步進電機轉子較長的減速時間，防止出現越步或過沖現象。降低系統的快速速率（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性，提高電機的輸出轉矩，提高步進電機精度，在加工圓弧時效果尤為明顯，但相應的機床運行速度就會降低，所以這個數據并不是越高越好。

調整用戶零件加工程序。可以適當提高主軸轉速，降低走刀量，減小切削深度。應特別注意：當NC數據改動后，系統必須重新啟動即重新確認一次，方能執行。

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，絲杠導槽內有無鐵屑或油泥等異物。聯軸器或傳動齒輪是否松動或被異物卡阻。

對于電氣故障。可在傳動鏈的適當部位安裝反饋元件，如編碼器、光柵尺等，徹底消除丟步現象，但成本太高。建議采用大功率步進電機，增加輸出轉矩，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，對于簡易數控而言，需權衡利弊。

驅動器或控制器故障。驅動器是把控制器發出的信號再處理放大后輸給步進電機的元件。可以將X軸與Z軸驅動器交換對接，交換后若Z軸工作正常了，則可以判定Z軸的驅動器出現故障。首先檢查接線是否松動、折斷，其次取下驅動板，在了解基本原理的情況下，用萬用表檢測限流電阻、穩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，它發出的信號進入步進電機驅動器后，會由驅動器轉換成強電流信號，帶動電機運轉。檢查系控制器統是否受到干擾，找出干擾源。可以選用較好的雙紋屏蔽線代替普通導線、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、刀具參數設定不當、外界強電干擾、電機負載過重等，可根據具體情況再做處理。