维修DD-300TS简易数控丢步故障

刘建军

（山东省东营市胜动集团机械制造公司 山东东营）

自改造的C6140简易数控车床出现丢步，选用的是南京大地DD-300TS数控系统，故障现象是Z轴程序G00设定时出现丢步，当用G01设定进给量时则没有丢步现象。所谓丢步，即步进电机在接到步进电源的输出后，没有旋转到输出的脉冲数（步数），缺少的步数就是丢失的步数，属于失步的一种。失步包括丢步和越步。造成失步的原因很多，在一些经济型数控机床的开环系统中经常出现，原因有两种，软件或硬件故障。

1.软件故障

软件故障即系统故障，包括NC机床数据设定不当和系统加工程序参数设定不当。重新设置丝杠反向间隙补偿值。这个数据非常实用，特别是机床使用几年后，丝杠有一定磨损，用这个数据来补偿丝杠间隙保证加工精度。最简易的测量方法是将千分表固定在机床的一个平面上，用手轮正向反向移动工作台或刀架，观察表针的变化，多测几个点，取中间值。

合理设定步进电机转子较长的启动加速时间，以便获得足够的能量，防止丢步；合理设定步进电机转子较长的减速时间，防止出现越步或过冲现象。降低系统的快速速率（G00的速率），减少脉冲频率。

有时合理的细分步距角也能解决失步的问题。细分不是步进电机的细分，而是步进电机驱动器的细分。细分的目的是减少步进电机的低频振动，增加电机工作时的平稳性，提高电机的输出转矩，提高步进电机精度，在加工圆弧时效果尤为明显，但相应的机床运行速度就会降低，所以这个数据并不是越高越好。

调整用户零件加工程序。可以适当提高主轴转速，降低走刀量，减小切削深度。应特别注意：当NC数据改动后，系统必须重新启动即重新确认一次，方能执行。

2.机械或电气硬件故障

机械故障的原因较多，也最难查找。如丝杠是否轴向窜动，双头螺母是否预紧。在某一段，丝母与丝杠间隙是否过大或溜板镶条是否太紧或太松。丝杠有无弯曲变形，丝杠导槽内有无铁屑或油泥等异物。联轴器或传动齿轮是否松动或被异物卡阻。

对于电气故障。可在传动链的适当部位安装反馈元件，如编码器、光栅尺等，彻底消除丢步现象，但成本太高。建议采用大功率步进电机，增加输出转矩，或采用性能较好的混合式步进电机、交流伺服电机，但同样存在成本增高问题，对于简易数控而言，需权衡利弊。

驱动器或控制器故障。驱动器是把控制器发出的信号再处理放大后输给步进电机的元件。可以将X轴与Z轴驱动器交换对接，交换后若Z轴工作正常了，则可以判定Z轴的驱动器出现故障。首先检查接线是否松动、折断，其次取下驱动板，在了解基本原理的情况下，用万用表检测限流电阻、稳压二极管等易损元件。同时，还可以检测一下功放电路有无断线、击穿等现象。

控制器是控制脉冲方式的，可以进行程序的控制输出，它发出的信号进入步进电机驱动器后，会由驱动器转换成强电流信号，带动电机运转。检查系控制器统是否受到干扰，找出干扰源。可以选用较好的双纹屏蔽线代替普通导线、加电源滤波器或采用光电隔离器等措施降低干扰。

造成丢步故障还有一些其他原因，比如工件硬度太高、刀具磨损严重、刀具参数设定不当、外界强电干扰、电机负载过重等，可根据具体情况再做处理。