浅析接地与屏蔽对数控机床稳定性的影响及抗干扰措施.pdf

改装与维修 R 删n g a n d M a in fe n a n c e 浅析接地与屏蔽对数控机床稳定性的影响 及抗干扰措施 甘淑娟① 胡 辉① 林超青① 魏红根② ① 昌河飞机工业 集 团 有限责任公司机械动力部， 江西 景德镇 3 3 3 0 0 2 ； ② 北京菲迪亚机 电有 限公 司， 北京 1 0 0 0 2 7 摘要 正确良好的接地与屏蔽对于保证数控机床稳定性有着重要的意义。通过 3个简单实例 ， 浅析接地与 屏蔽对数控机床稳定性的影响及抗干扰措施。 关键词 接地数控机床数控系统稳定性抗干扰 中图分类号 T G 6 5 9 文献标识码 B An a l y z i n g t h e i n f l u e n c e o f g r o u n d c o n n e c t i n g a n d s h i e l d i n g o n t h e s t a b i l i t y o f ma c h i n e t o o I a n d a n t i i n t e r f e r e n C e me t h o d G A N S h u a n ①， H U H u i ①， L I N C h a o q i n g ①， WE I H o n g g e n ② ①Ma c h i n e a n d P o w e r D e p a r t me n t ， C h a n g h e A i r c r a f t I n d u s t r i e s G r o u p C o ． ， L t d ． ， ] i n g d e z h e n 3 3 3 0 0 2， C H N； ② B e i j i n g F I D I A Ma c h i n e r y E l e c t r o n i c s C o ． ， L t d ． ，B e i j i n g 1 0 0 0 2 7 ，C H N Abs t r a c t Pr o p e r g r o u nd c o n n e c t i n g a n d s h i e l d i n g i s v e r y i mp o r t a n t t o e n s u r e t h e s t a b i l i t y o f NC ma c h i n e t o o 1 ．Th i s a rti c l e a n a l y z e s t h e i n flu e n c e o f g r o u n d c o n n e c t i n g a n d s h i e l di n g o n t h e s t a b i l i t y o f ma c hi n e t o o l a n d r e - l a t e d a n t i -i n t e r f e r e n c e me t h o d s wi t h t h r e e s i mp l e e x a mp l e s ． Ke y wor ds Gr o u nd Co n ne c t i n g；NC Ma c h i n e To o l ；NC S y s t e m ；S t a b i l i t y；An t i i n t e r f e r e n c e 1 接地对数控机床稳定性的影响 S y 吼 e m s y m 对数控机床来说 ， 稳定性 、 可靠性是保证机床正常 运行 的首要条件。数控系统一般在 电磁环境较恶劣的 工业现场适用 ， 因此对系统 的电磁兼容性 E MC 有较 高的要求。 接地是提高电子设备 电磁兼容性 的有效手段之 一 。正确的接地 ， 既能抑制电磁干扰对设备的影响 ， 又 能抑制设备向外发出干扰 ； 而错误的接地 ， 会引入严重 的干扰信号， 使数控 系统无法正常工作。为了防止共 地线阻抗干扰 ， 在每台设备中可能有多种接地线 ， 但概 括起来可以分为 3类 信号地 S i g n a l G r o u n d S y s t e m 、 接地系统混乱对数控机床的干扰主要是各个接地 点电位分布不均 ， 不同接地点问存在地电位差 ， 引起地 环路电流 ， 影响系统正常工作 。屏蔽层 、 接地线和大地 有可能构成闭合环路 ， 在变化磁场 的作用下 ， 屏蔽层内 会 出现感应电流 ， 通过屏蔽层与芯线之间的耦合 ， 干扰 信号回路。数控系统工作的逻辑 电压干扰容限较低 ， 逻辑地电位的干扰容易影响数控系统的逻辑运算和数 据存贮 ， 造成数据混乱、 系统死机。模拟地 电位的干扰 将导致测量精度下降 ， 引起 对信号测控的严重失真和 误动作。 l 8 J B U C K L E Y J J ， HA Y A S H I Y ．F u z z y g e n e t i c a l g o r i t h m a n d a p p l i c a t i o n s [ J ] ． F u z z y S e t s a n d S y s t e m s ，1 9 9 4， 6 1 1 2 9 - 1 1 3 6 ． [ 9 ] 刘丽兰， 俞涛， 施战备． 制造网格中基于服务质量的资源调度研究 [ J ] ． 计算机集成制造 系统， 2 0 0 5 ， 1 1 4 4 7 5 4 8 0 ． [ 1 0 ] 刘海霞， 李仁旺， 李学， 等． 基于遗传模拟退火算法的制造网格资源 调度策略 [ J ] ． 计算 机工程 与应用 ， 2 0 0 8， 4 4 6 2 3 4 2 3 7 ． [ 1 1 ] 李鸿 吉． 模糊数学基础及实用算 法[ M] ． 北京 科学出版社 ， 2 0 0 5 ． 第一作者 郝 洪艳 ， 女 ， 1 9 7 6年生， 博 士生， 讲师 ， 主要从事 C A D ／ C A M、 模具设计与制造等方面的研 究。 编辑周 富荣 收修改稿 日期 2 0 1 1 1 0 0 8 文章编号 1 2 0 4 3 9 如果您想发表对本文的看法。 请将文章编号填入读者意见调查表中的相应位置。 图1数控机床接地系统 2 实际案例 以下就简单介绍下实际工作 中碰到的 3个接地与 屏蔽问题以及解决的方法 1 数控机床在生产现场的接地是一个普遍存在 的问题 。现在工厂一般都采用三相 四线制 ， 在 电柜连 接布线时已经把所有零线 和地线连接在一起 ， 把 中线 当作 P E， 但 当三相不平衡时， 中线就会带 电， 系统运行 不稳定 ， 经常出现莫名其妙的报警且系统硬件损坏 、 驱 动烧 坏现象 。因此 ， 我们针 对每台设 备单独做接地 ， 中 线不接 入机床 ， 借助 机床地 基的钢筋 网架做接地 级 图 2 ， 来实 现对大地的电气接 触 ， 接地 电阻经测量小 于 4 ，一 般 可 以 达 到 0 ． 8 Q。 目前 该 方 案 已取 得 良好 效 果 ， 并 已在全厂推广实施。 图2 利用机床地基的钢 筋 网架接地 2 数控机床的测量单元 和数控单元是 电磁干扰 影响最大的子系统 ， 对测量单元的干扰 ， 是造成机床控 制不稳定 、 控制达不 到预期加工精度的主要因素。我 公 司有 1台 K 1 9 7五轴立式加工中心经常出现 A轴位 置有 4～5 。 漂移的问题 ， 而机床没有 任何报警。我们 检查驱动上位置编码 器接 口， 更换伺服 驱动 ， 擦洗 A 轴位置编码器读数头及尺身， 均未解决 问题 。后拆 开 罩壳 ， 检查 连线时发 现其 中一屏蔽 地线端 子未接好 图 3 。一般来说 ， 单端接地只能屏蔽低频磁场 ， 而对 R e砌 n g a n d M a in fe n a n c e 改装与维修 伺服 伺 电动机 服 A 、 、 ， 、 驱 B 动 百一 j 器 z - ； _ 、 ＼ _ 光 电 编码 器 图3 A轴 位置编码器 双端接地 于高频磁场 ， 则通常采用双端接地。由于位置编码器 线不可避免地要与电动机动力线走 同一坦克链 ， 如 果 是单端接地的话 ， 电动机动力线产生 的高频磁场则会 影响位置信号的传输 ， 进而影响 A轴位置的控制。后 将松开的接地端子重新连接好 ， 问题解决。 3 我公 司有一 台瑞士 d i x i d j c 3 5 0坐标镗 ， 安装 调试完毕后 ， 一直运转 良好。后因生产需要 ， 从一个厂 房搬迁到另外一个厂房 ， 安装调试完成后投人生产 ， 操 作人员发现 ， 该机床的 l ， 轴经 常会 出现高达 1 m m左 右的零点漂移 ， 造成工件报废。我们检查接线 ， 驱动上 位置编码器接 口， 更换伺服驱动 ， 擦洗 y轴 同步感应 尺的滑尺和定尺以及两者 间的间隙 ， 但是故障依然没 有解决。对比搬迁前后 的相关 图片 ， 后来发现机床 的 3 8 0 V进线是从 电柜下面贴地面横穿 ， 接到机床总开 关 ， 而电柜下面的封底铁板因故无法安装 ， 无法形成屏 蔽 ， 且 电柜下面有信号电缆 ， 有可能是 3 8 0 V强电对数 控系统有干扰 ， 于是把 3 8 0 V进线从电柜下面抽 出， 从 电柜外面走线 ， 问题得到解决。 3 结语 正确接地是数控机床稳定可靠运行 的基本保证 ， 它可以减少设备 的故障和停机时间， 为企业产生更高 的经济效益 。 第一作者 甘淑娟， 女， 1 9 7 6年生， 工程师， 从事电 气设 计 工件 。 编辑李静 收稿 日期 2 0 1 1 1 0 - 1 8 文章编号 1 2 0 4 4 0 如果您想发表对本文的看法。 请将文章编号填入读者意见调查表中的相应位置。 书 讯 多工位连续冲压技 术及 应用 邮购价 6 9 ． 0 0元 本书 以多工位连续 冲压 工艺及多工位连续模结构设计 为主线 ， 以丰 富的设计 实例 ， 由浅入深 、 系统而全面地论述 了多工位 连续 冲压技术及其应用。全书内容包括多工位连续模的基本结构类型、 多工位连续模的构成及其设计要素 、 多工位连续冲压的排样技 术 、 多工位连 续模 的送料与进给方式 、 多工位连续模 的送料定 位系统 、 多工位连续 模导 向装置 的设 计 、 多工位连续 模零 部件 的结 构 设计、 常用多工位连续模的结构设计、 多工位连续拉深模的结构设计、 模传动多工位连续模的结构设计 、 多工位连续模的制造及修 理等。本书图文并茂 ， 循序渐进， 实用性强。可供从事冲压工艺及冲模设计与制造的工程技术人员使用， 也可供大专院校相关专业 师生及有关科研人员参考。 来款请寄 北京市朝阳区望京路 4号， 机床杂志社收， 邮编 1 0 0 1 0 2 。 豢 iI． ‘u l‘ 1 3 9