轴承磨床的步进电机及其控制系统故障分析？

轴承磨床的步进电机及其控制系统被广泛应用。但是两轴以上的步进电机系统，经常出现诸如两个系统不同步，尺寸散差不稳定等故障。先后试过国内几个品牌的步进电机，在对比中发现两个系统的不同步现象很严重，不同步误差测试从PLC位控模块、步进电机驱动器和步进电机开始。
一、故障现象：
工作台累计重复定位误差在20次已经达到0.003，说明不只仅是步进电机的误差，滚珠丝杠导程4mm谐波减速器减速比为1:80，步矩角为0.9°，步进电机的重复定位误差已经逾越机床精度检验规范的3倍。依照脉冲当量为0.125μm计算。机械系统的误差更加明显。

二、检查方法：
1、检查机床的进给机构和补偿机构
滚珠丝杠公称直径偏小(Φ20精度等级3级偏低，而且手感爬行现象较为严重；进给快跳油缸和滚珠丝杠设计过定位，装配位置偏差无法消除；谐波减速器和滚珠丝杠只有螺钉锁紧没有键连接或销链接；没有采用滚珠丝杠轴承等等。发现变频器、变压器和步进电机控制器摆放偏近。
2、检查机床的电气系统
从PLC输出的数据线电缆没有屏蔽，配盘的强电和弱电电缆混装等等问题。这些问题都是影响步进电机系统不稳定的因素。脉冲当量为0.125μm

这些电气设计布局的不合理直接会发生偶然性进给系统和补偿系统误差，由于目前我国步进电机系统的抗干扰能力较差。加上机械系统的系统性误差，机床就会处于不稳定的工作状态。而最彻底的方法就是采用国际上最先进的伺服电机控制系统。采用伺服电机控制系统的轴承磨床，当然。将快跳油缸和谐波减速器去掉，采用滚珠丝杠和伺服电机直联结构，使得机械系统误差最小。虽然我国的采用伺服电机控制系统的轴承磨床多数还是脉冲控制，但是伺服电机的综合驱动能力，抗干扰能力和重复定位精度，比之步进电机轴承磨床又前进了一大步。由于步进电机系统的特性和诸多BUG只是机械液压控制进步到伺服系统控制中间的一个过渡产品，国外现在几乎很少看到采用步进电机系统控制的精密磨床了国是数控机床上应用步进电机系统时间最长的国家。随着我国轴承行业技改速度的加快，随着越来越多的加工高品质轴承企业的发展，步进电机控制的轴承磨床最终会被伺服电机取代的！