伺服系统的故障诊断与维修

合集下载

数控机床进给伺服系统类故障诊断与处理（3篇）

数控机床进给伺服系统类故障诊断与处理数控机床进给伺服系统是数控机床中非常关键的一个组成部分，它直接影响机床加工的精度和效率。

然而，在使用过程中，由于各种原因，进给伺服系统可能会出现故障。

本文将介绍数控机床进给伺服系统的常见故障及其诊断与处理方法。

一、数控机床进给伺服系统常见故障1. 运动不平稳：机床在加工工件时，出现运动不平稳的情况，可能是由于进给伺服系统的故障引起的。

这种情况表现为运动过程中有明显的抖动或者不稳定的现象。

2. 运动失效：机床无法正常运动，不响应操作指令。

这种情况可能是由于进给伺服系统的电源故障、控制器故障或者连接线路故障引起的。

3. 位置误差过大：机床在加工过程中，位置误差超过了允许范围，导致加工工件的尺寸不准确。

这种情况可能是由于进给伺服系统的位置反馈元件（如编码器）故障引起的。

4. 加工速度过慢：机床在加工时，进给速度远低于预设值，导致加工效率低下。

这种情况可能是由于进给伺服系统的电机故障或者速度控制回路故障引起的。

二、故障诊断与处理方法1. 运动不平稳的诊断与处理：首先，检查机床的润滑系统，确保润滑油是否充足，并且清洁。

其次，检查机床的传动系统，确保螺杆和导轨的润滑良好。

如果问题还未解决，可以通过检查进给伺服系统的控制器参数是否正确、电机驱动器是否正常工作等方式进一步诊断。

2. 运动失效的诊断与处理：首先，检查进给伺服系统的电源供应情况，确保电源正常。

其次，检查进给伺服系统的连接线路，包括电源线、编码器连接线等，确保线路没有松动或者断裂。

如果问题还未解决，可以通过检查进给伺服系统的控制器和电机驱动器是否正常工作等方式进一步诊断。

3. 位置误差过大的诊断与处理：首先，检查进给伺服系统的位置反馈元件，如编码器是否损坏或者松动。

如果问题还未解决，可以通过检查进给伺服系统的控制器参数是否正确、电机驱动器是否正常工作等方式进一步诊断。

4. 加工速度过慢的诊断与处理：首先，检查进给伺服系统的电机是否正常工作，包括电机是否有异常声音或者发热等。

数控机床伺服系统常见故障诊断及排除

ห้องสมุดไป่ตู้
ＲｆｉｎｉｅａｃｅｉｎａｄＭａｆｎｎｅＩｇＩｎ
改装与维修
可控硅，故障排除。
②伺服系统增益设置不当； ③位置检测装置有污染或损坏； ④进给传动链累计误差过大； ⑤主轴箱垂直运动时平衡装置不稳。例：大连机床厂生产的加工中心，配用ＦＮＣ一Ｍ系统。机床启动后，Ｒ显示３ＡＵ７ＣＴ８号报警。故障诊断：８号报警的含义是ｚ轴误差超出范３
维普资讯
改装与维修ＲｎｉｎｅｉａＭＣｆｇｄａｅｉｎｎ
数控机床伺服系统常见故障诊断及排除
林洪君
（山东华源莱动内燃机有限公司，山东莱阳２５０）６２０
ＤｉｇｏｉｆＣｏａｎｓｓｏｍｍｏｒｒｆＳｒｏＳｓｅａｄＴＯｂｅｈＯｉｇｎＥｒｓｏｅｖｙｔｍｎｒｕＩｓＯｔｏｎ
ＬＮＨｏｇｕＩｎｊｎ（ｈｎｏｇＨａｕｎＬｉｏｇＥｇｅＣ．Ｌｄ，ａａｇ２５０ＣＳａｄｎｕｙａａｎｎｉｏ，ｔ．Ｌｉｎ６２０，ＨＮ）ｄｎｙ
数控机床进给伺服系统由进给驱动装置、位置检
低电平的跳变信号，工作台便以参数Ｎ．３ｏ５４设定的速度慢慢向参考点移动；当减速挡块释放减速开关时，减速开关触点重新闭合，１．Ｘ６５由“ ” ０变为“ ” ＰＣｌ，Ｍ收到一个由低电平到高电平的跳变信号之后，系统检测编码器信号，当编码器发出一个零位脉冲１，０后工作台再移动参数Ｎ．０设定的一段距离后，ｏ５８工作台停止，参考点确立，完成轴回参考点操作。从故障现象看，轴能进行返回参考点操作且运动情况正常，说明ＣＣ系统找参考点指令正常，Ｎ伺服和测量系统也无问题。由于轴始终以一个速度运动，可以判定参考点开关有问题。通过ＰＣ梯形图观察ＩＯ指示，Ｌ／Ｘ６５１．始终不变化，诊断参考点开关失效。通过更换

FANUC0i系列伺服系统故障的诊断与维修

可以尝试把机床移动至坐标的中间位置试试或者更换电机位置编码
器。
第二，机床回参考点，但是每次回到的参考点的位置都不～样，也就是所说的绝对零点丢失。而绝对零点丢失一般都是因为基于以下几个原因：首先，绝对位置编码器的后备电池存在掉电情况；其次，更换了伺服放大器；再者，更换了编码器或者是伺服电机。为了判断是以上的哪个原因导致出现了绝对零点丢失的情况，首先就
机、自动控制、精密机械、检测等高新的技术。随着数控技术的不断发展，数控机床的应用领域也越来越广泛，同时伴随着的系统故障也多样化复杂化。本文就伺服系统进行介绍，然后针对ＦＡＮＵＣ０ｉ
系列伺服系统故障进行了主要研究。
机械与设备
ＦＡＮＵＣ０ｉ系列伺服系统故障的诊断与维修
刘学峰
（中航工业南方航空工业（集团）有限公司，湖南株洲４１２００２）
【摘要】数控机床是典型的机电一体化设备，它综合了计算
现象进行分析，并给出维修方法。第一，机床不能回参考点。所谓的机床不能够回参考点，就是说手动回零的时候，机床不会减速，而且会出现超程报警的现象，又或者在采取手动回零时，机床会减速，但是减速以后并没有让轴停止运动，最终导致出现９０＃报警。根据增量回零条件原理可知，出现上述的现象的原因可能为减速开关进油或者是进水，又或者输
否有变化。如果没有漂移，只是位置显示有偏差，则检查工件坐标偏置是否有效；若机械位置偏移，则绝对脉冲编码器故障。第三，在手动方式下，机床不能运行。这个故障的原因是显示

数控机床伺服系统常见故障的诊断及其处理

数控机床伺服系统常见故障的诊断及其处理数控机床伺服系统是机床的重要组成部分，其故障会严重影响机床的生产效率和质量。

本文将对数控机床伺服系统常见故障进行分析，提供相应的诊断和处理方法，帮助机床维修工程师进行有效的故障排查。

一、伺服电机输出不稳定或不工作的故障1. 伺服电机电气连接故障。

在伺服电机输出不稳定或不工作的情况下，首先要检查电气连接是否良好，包括伺服电机与伺服主轴电机之间的电气连接是否正常、伺服驱动器电气与伺服电机之间的连接是否正确、接地是否合格等，排除电气连接问题。

2. 伺服电机本身故障。

伺服电机的故障如轴承磨损、线圈断路、电机转子故障等都会导致输出不稳定或不工作的情况，需要进行检测和维修。

常见的检测方法如用万用表测量电机的电阻，检查电机转动是否灵活、轴承是否正常等。

3. 伺服驱动器故障。

伺服驱动器的故障如防护电路故障、电源故障、接口板连接不良等都会导致伺服电机输出不稳定或不工作，需要检查相应的部件进行排查。

常见的检测方法如检查驱动器是否有报警信号、电源是否正常、接口板是否正确插接等。

二、伺服系统位置偏移或误差过大的故障1. 导轨故障。

导轨质量差、磨损严重或进刀太大等都会导致伺服系统位置偏移或误差过大，需要检查导轨表面是否有磨损痕迹以及导向面是否平整。

2. 动态中的机械振动、系统震动或机床本身质量不好。

这些因素在机床运行中都会产生影响，导致伺服系统位置偏移或误差过大，需要进行检查和调整。

调整方法可采用优化机床支撑结构、调整伺服参数等。

3. 伺服系统参数设置错误。

如伺服系统的比例系数、积分系数和微分系数未能正确设置，将导致位置偏移或误差过大。

此时需要检查和调整伺服系统的参数设置。

三、伺服系统温度过高或过低的故障伺服系统的温度过高或过低都会导致数控机床性能下降，进而影响机床的精度和稳定性。

常见的故障原因包括：1. 冷却系统故障。

如冷却水温度过高或过低、冷却系统中水泵或水管路堵塞、扇叶损坏等都会导致伺服系统温度异常。

数控机床伺服系统故障诊断五例

生产证明，此生产工艺方法可靠、率高，且保证效并
了大批量装车天线能够按照用户要求顺利完成。
等，动工作台及刀架，带通过多轴的联动使刀具相对
工件产生各种复杂的机械运动，而加工出用户所从
要求的复杂形状的工件Ⅲ 。因此伺服系统故障是整个数控机床故障的一个重要部分。下面将结合实际工作中数控机床的故障现象，伺服系统常见故障对
ｎｍｂｒｏｕｔｂｅｍｅｎｆｍａｎｅａｃｈｃｓａｄｔ０ｂｅｈｏｉｇｍｅｈｄｏｓｌｅｔｅｓｅｉｃｐｏｌｍｓｆｒＣｕｅｆｓｉｌａｓｏｉｔｎｎｅｃｅｋｎｒｕｌｓｏｔｔｏｓｔｏｖｈｐｃｆｒｂｅｏＮＣ系统（ｅｖｙｔｍ）数控机床的主要组Ｓｒｏｓｓｅ是成部分，由于它和机械部分有联接，以出现故障的所机会相对多一些。在数控机床中，伺服系统接收数控系统发出的位移、度指令，速经变换、整与放大调
长短轴线，压板压紧。如背架和工装之间有间隙，用
需要垫平后再压紧，调整杆螺装在栅支板上。配把焊调整杆另一端至背架弯管上，进行退火处理（不包
括栅支板）。重复上述压紧和固定步骤，然后按照裁断时的标号对号栅支板定位夹紧装置穿人栅条，穿
数控机床伺服系统故障诊断五例

数控机床主轴伺服系统常见故障诊断与维护

SCIENCE &TECHNOLOGY VISION科技视界2011年8月第23期科技视界Science &Technology Vision1伺服系统简介1.1伺服系统的概念数控机床伺服系统是指以机床移动部件的位置和速度作为控制量的自动控制系统,又称随动系统。

在数控机床中,伺服系统是连接数控系统和数控机床本体的中间环节,是数控机床的“四肢”。

因为伺服系统的性能决定了数控机床的性能,所以要求伺服系统具有高精度、快速度和良好的稳定性。

1.2伺服系统的工作原理伺服系统是一种反馈控制系统,它以指令脉冲为输入给定值与输出被调量进行比较,利用比较后产生的偏差值对系统进行自动调节,以消除偏差,使被调量跟踪给定值。

所以伺服系统的运动来源于偏差信号,必须具有负反馈回路,并且始终处于过渡过程状态。

在运动过程中实现了力的放大。

伺服系统必须有一个不断输入能量的能源,外加负载可视为系统的扰动输入。

2直流主轴伺服系统从原理上说,直流主轴驱动系统与通常的直流调速系统无本质的区别,但因为数控机床高速、高效、高精度的要求,决定了直流主轴驱动系统具有以下特点:2.1调速范围宽。

2.2直流主轴电动机通常采用全封闭的结构形式,可以在有尘埃和切削液飞溅的工业环境中使用。

2.3主轴电控机通常采用特殊的热管冷却系统,能将转子产生的热量迅速向外界发散。

2.4直流主轴驱动器主回路一般采用晶闸管三相全波整流,以实现四象限的运行。

2.5主轴控制性能好。

2.6纯电气主轴定向准停控制功能。

3交流主轴伺服系统主轴驱动交流伺服化是数控机床主轴驱动控制的发展趋势,交流主轴伺服系统的特点如下:3.1振动和噪声小3.2采用了再生制动控制功能3.3交流数字式伺服系统控制精度高3.4交流数字式伺服系统用参数设定(不是改变电位器阻值)调整电路状态4主轴伺服系统的常见故障形式4.1当主轴伺服系统发生故障时,通常有三种表现形式4.1.1是在操作面板上用指示灯或CRT 显示报警信息;4.1.2是在主轴驱动装置上用指示灯或数码管显示故障状态;4.1.3是主轴工作不正常,但无任何报警信息。

FANUC进给伺服系统故障诊断与案例分析(2)

第三章FANUC进给伺服系统故障诊断与案例分析在日常的数控机床故障维修中，除了外围的系统报警外，我们还会遇到伺服类报警、编码器报警和通信类报警。

FANUC系统为故障的检查和分析提供了许多报警号码和LED报警代码显示。

通过这些报警号码和LED显示的代码，我们就可以从中分析故障的原因，从而采取合理的手段排除故障。

3.1 伺服模块LED报警代码内容分析当伺服单元出现故障时，系统会出现“4# #”报警。

一般伺服模块都有状态显示窗口（LED），则在显示窗口中显示相应的报警代码。

FANUC系统常用的伺服模块有α、αi、β、βi系列。

见图3-1(常用的FANUC伺服驱动装置)α系列伺服单元β系列伺服单元βi系列伺服单元α系列伺服模块αi系列伺服模块图3-1常用的FANUC伺服驱动装置FANUC系统伺服模块输入为交流三相200V，伺服模块电源是电源模块的直流电源300V，电动机的再生能量通过电源模块反馈到电网中，一般主轴驱动装置是串行数字控制装置时，进给轴驱动装置采用伺服模块。

下图3-2是一个标准数控车床驱动装置连接图片。

左边是电源模块，中间是双轴伺服模块，右边是串行数字主轴模块。

图3-3是一个标准数控加工中心驱动装置连接图片。

左边是电源模块，其次是串行数字主轴模块，其他是两块伺服模块。

图3-4是αi系列伺服模块连接原理图。

图3-2数控车床α系列伺服模块连接图3-3 数控加工中心αi系列伺服模块连接图3-4 αi系列伺服模块连接原理图稍微早期的α系列伺服模块和目前广泛使用的αi系列伺服模块的输入都是交流三相200V，伺服模块电源是电源模块的直流电源300V。

α系列伺服模块CNC与模块、模块之间的连接是电缆，而αi系列伺服模块与CNC、模块之间的连接是光缆，采用是FANUC伺服串行总线FSSB。

通过光缆连接取代了电缆连接，不仅保证了信号传输的速度，而且保证了传输的可靠性，并降低了故障率。

3.1.1交流α/αi系列SVM伺服单元故障与解决方法交流α系列SVM伺服单元连接见图3-5，交流αi系列伺服模块连接见图3-6。

数控机床进给伺服系统类故障诊断与处理模版（3篇）

数控机床进给伺服系统类故障诊断与处理模版数控机床进给伺服系统是数控机床的核心部件之一，负责实现机床的进给运动，保证加工的精度和稳定性。

然而，在使用过程中，由于各种原因，进给伺服系统可能会出现故障。

本文将针对数控机床进给伺服系统的常见故障进行诊断与处理，为解决相关问题提供参考。

一、通电检查1. 确保进给伺服系统的电源插座正常供电，并检查主控箱内的电源是否正常接通。

2. 检查电源线路是否破损或接触不良，特别是接地线是否良好连接。

3. 检查伺服驱动器面板上的电源指示灯是否亮起，以判断驱动器是否接通电源。

二、机械传动部分检查1. 检查进给轴的联轴器是否松动或破损，如有问题及时更换或固定。

2. 检查进给轴的传动皮带或齿轮是否损坏或脱落，如有问题及时更换或修复。

3. 检查进给轴的导轨和导轨滑块是否磨损或变形，如有问题及时更换或调整。

三、编码器检查1. 确保编码器的连接线路是否完好，没有破损或接触不良。

2. 检查编码器的供电电压是否正常，一般应在规定范围内。

3. 检查编码器的信号线是否良好连接，如有问题及时更换或重新连接。

四、伺服驱动器检查1. 确保伺服驱动器的连接线路是否完好，没有破损或接触不良。

2. 检查伺服驱动器的报警指示灯，判断是否存在故障报警，如有报警应根据具体情况查阅驱动器的故障代码进行处理。

3. 检查伺服驱动器的参数设置是否正确，特别是伺服增益、速度环参数等，如有问题应及时调整。

五、伺服电机检查1. 检查伺服电机的连接线路是否完好，没有破损或接触不良。

2. 检查伺服电机的绝缘性能，特别是对地绝缘是否合格，如有问题应及时更换或修复。

3. 检查伺服电机的温度是否过高，一般应在规定范围内，如过高应检查散热风扇是否正常工作。

六、参数设置检查1. 确保数控系统的参数设置与实际使用需求一致，特别是进给轴的相关参数，如脉冲当量、快速倍率等。

2. 检查数控系统是否存在进给轴停止禁止、机床保护等相关设置，如有问题应及时调整。

1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。

上一页下一页返回
8.1 概述
8.1.4 伺服系统的作用
在数控机床中，伺服系统是数控装置和机床的联系环节，它的作用是把来自数控装置中插补器的指令脉冲或计算机插补软件生成的指令脉冲，经变换和放大后，转换为机床移动部件的机械运动，并保证动作的快速和准确。数控机床的精度和速度等技术指标，常常主要取决于伺服系统。
上一页下一页返回
8.2 主轴伺服系统故障诊断与维修
8.2.3 直流主轴伺服系统的特点和故障诊断
1. 直流主轴伺服系统的特点 1）简化了变速机构
系统简化了传统的主轴变速机构，传统的主轴变速机构采用恒定速度的交流异步电动机，由离合器、齿轮等组成的多级机械变速装置的结构。
上一页下一页返回
采取措施：更换维修损坏的部件，调整相关的参数。
上一页下一页返回
8.2 主轴伺服系统故障诊断与维修
6.主轴异常噪声及震动首先要区别异常噪声及振动发生在机械部分还是在电气
驱动部分：（1）若在减速过程中发生，一般是驱动装置再生回路有故障；（2）主轴电动机在自由停车过程中若存在噪声和振动，则多为主轴机械部分故障；（3）若振动周期与转速有关，应检查主轴机械部分及测速装置。若无关，一般是主轴驱动装置参数未调整好。
上一页下一页返回
8.1 概述
8.1.5 伺服系统的分类
数控机床伺服系统的分类方法很多。按伺服系统有无检测元件或调节原理不同可分为开环伺服系统、闭环伺服系统和半闭环伺服系统；按作用或功能不同可分为主轴伺服系统（控制主轴的切削运动，以旋转运动为主）和进给伺服系统（控制机床各坐标轴的切削进给运动）；按驱动电动机不同可分为直流伺服系统和交流伺服系统；按反馈比较控制方式不同可分为脉冲比较伺服系统、相位比较伺服系统和幅值比较伺服系统。
上一页下一页返回
8.2 主轴伺服系统故障诊断与维修
检查方法：根据CNC和主轴驱动装置提示报警信息，检查可能引起故障的各种因素。
采取措施：保持主轴电动机通风系统良好，保持过滤网清洁；检查动力接线端子接触情况；正确使用和操作机床，避免超载。
上一页下一页返回
8.2 主轴伺服系统故障诊断与维修
上一页下一页返回
8.2 主轴伺服系统故障诊断与维修
8.2.1 常用主轴驱动系统介绍
1． FANUC公司主轴驱动系统从20世纪80年代开始，FANUC公司已使用了交流主
轴驱动系统，直流驱动系统已被交流驱动系统所取代。目前 3个系列交流主轴电动机为：S系列电动机，额定输出功率范围1.5kW~37kW；H系列电动机，额定输出功率范围 1.5kW～22kW；P系列电动机，额定输出功率范围 3.7kW~37kW。该公司交流主轴驱动系统的特点为：
1GF5、1GL5和1GH5这4个系列，与上述4个系列电动机配套的6RA24、6RA27系列驱动装置采用晶闸管控制。
上一页下一页返回
8.2 主轴伺服系统故障诊断与维修
20世纪80年代初期，该公司又推出了1PH5和1PH6 两个系列的交流主轴电动机，功率范围为3kW~100kW。驱动装置为6SC650D系列交流主轴驱动装置或 6SC611A(SIMODRIVE 61lA)主轴驱动模块，主回路采用晶体管PWM变频控制的方式，具有能量再生制动功能。另外，采用微处理器80186可进行闭环转速、转矩控制及磁场计算，从而完成矢量控制。通过选件实现C轴进给控制，在不需要CNC的帮助下，实现主轴定位控制。
上一页下一页返回
8.1 概述
8.1.3 伺服系统的工作原理
伺服系统是一种反馈控制系统，它以指令脉冲为输入给定值与输出被调量进行比较，利用比较后产生的偏差值对系统进行自动调节，以消除偏差，使被调量跟踪给定值。所以伺服系统的运动来源于偏差信号，必须具有负反馈回路，并且始终处于过渡过程状态。在运动过程中实现了力的放大。伺服系统必须有一个不断输入能量的能源，外加负载可视为系统的扰动输入。
上一页下一页返回
8.2 主轴伺服系统故障诊断与维修
3． MITSUBISHI公司主轴驱动系统 MITSUBISHI公司主轴躯动装置与CNC采用总线连接，
主回路采用PWM技术。主轴与进给轴完全同步，使用 90000P/RPM脉冲编码器实现C轴功能。
MITSUBISHI公司主轴驱动有SPJ、SPJ2型小型化系列，SPJ2可通过增加PJEX扩展单元实现主轴的定位和C 轴控制，所配备的主轴电动机为SJ-P、SJ-PF系列，其功率为0．2~7．5kW。SP系列是大型主轴驱动装置，所配备的主轴电机为SJ系列，其功率为0.5～45kW。
下一页返回
8.1 概述
在实际应用中，数控机床的伺服系统出现故障的几率较高，因此充分认识伺服系统的重要性，掌握伺服系统的故障诊断与维修方法是很有必要的。
上一页下一页返回
8.1 概述
8.1.2 伺服系统的组成
数控机床的伺服系统一般由驱动控制单元、驱动元件、机械传动部件、执行元件和检测反馈环节等组成。驱动控制单元和驱动元件组成伺服驱动系统。机械传动部件和执行元件组成机械传动系统。检测元件与反馈电路组成检测装置，亦称检测系统。
采取措施：更换维修编码器，检查电缆线接线情况，特别注意信号线的抗干扰措施。
上一页下一页返回
8.2 主轴伺服系统故障诊断与维修
5．转速偏离指令值故障现象：实际主轴转速值超过技术要求规定指令值的
范围。原因分析：
（1）电动机负载过大，引起转速降低，或低速极限值设定太小，造成主轴电动机过载；（2）测速反馈信号变化，引起速度控制单元输入变化；（3）主轴驱动装置故障，导致速度控制单元错误输出；（4）CNC系统输出的主轴转速模拟量（±10V）没有达到与转速指令相对应的值。
检查方法：根据主轴定位的方式，主要检查各定位、减速检测元件的工作状况和安装固定情况，如限位开关、接近开关、霍尔元件等。
采取措施：保返回
8.2 主轴伺服系统故障诊断与维修
4．主轴转速与进给不匹配故障现象：当进行螺纹切削、刚性攻牙或要求主轴与进
上一页下一页返回
8.2 主轴伺服系统故障诊断与维修
1．外界干扰故障现象：主轴在运转过程中出现无规律性的振动或转
动。原因分析：主轴伺服系统受电磁、供电线路或信号传输
干扰的影响，主轴速度指令信号或反馈信号受到干扰，主轴伺服系统误动作。
上一页下一页返回
8.2 主轴伺服系统故障诊断与维修
下一页返回
8.2 主轴伺服系统故障诊断与维修
主轴驱动变速目前主要有3种形式：一是带有变速齿轮传动方式，可实现分段无级调速，扩大输出转矩，满足强力切削要求的转矩；二是通过带传动方式，可避免齿轮传动时引起的震动与噪声，适用于低转矩特性要求的小型机床；三是由调速电动机直接驱动的传动方式，主轴传动部件结构简单，紧凑，这种方式主轴输入的转矩小。
第8章伺服系统的故障诊断与维修
8.1 概述 8.2 主轴伺服系统故障诊断与维修 8.3 进给伺服系统故障诊断与维修 8.4 位置检测系统的故障诊断与维修 8.5 伺服系统故障诊断与维修实例
8.1 概述
8.1.1 伺服系统的概念
数控机床伺服系统是指以机床移动部件的位置和速度作为控制量的自动控制系统，又称随动系统。在数控机床中，伺服系统是连接数控系统和数控机床本体的中间环节，是数控机床的“四肢”。因为伺服系统的性能决定了数控机床的性能，所以要求伺服系统具有高精度、快速度和良好的稳定性。研究与开发高性能的伺服系统一直是现代数控机床的关键技术之一。
给同步配合的加工时，出现进给停止主轴仍继续运转，或加工螺纹零件出现乱牙现象。
原因分析：当主轴与进给同步配合加工时，要依靠主轴上的脉冲编码器检测反馈信息，若脉冲编码器或连接电缆线有问题，会引起上述故障。
上一页下一页返回
8.2 主轴伺服系统故障诊断与维修
检查方法：通过调用I/0状态数据，观察编码器信号线的通断状态；取消主轴与进给同步配合，用每分钟进给指令代替每转进给指令来执行程序，可判断故障是否与编码器有关。
上一页下一页返回
8.2 主轴伺服系统故障诊断与维修
1)采用CPU控制技术，进行矢量计算，从而实现最佳控制； 2)主回路采用晶体管PWM逆变器，使电动机电流非常接近正
弦波形； 3)具有主轴定向控制、数字和模拟输入接口等功能。
上一页下一页返回
8.2 主轴伺服系统故障诊断与维修
2. SIEMENS公司主轴驱动系统 SIEMENS公司生产的直流主轴电动机有1GG5、
8.2 主轴伺服系统故障诊断与维修
2）具有适应工厂环境的全封闭结构直流主轴电动机采用全封闭的结构形式，所以能在有尘
埃和切削液飞溅的工业环境中使用。 3）轴电动机采用特殊的热管冷却系统，外形小
在主轴电动机轴上装入了比铜的热传导率大数百倍的热管，能将转子产生的热立即向外部发散。为了把发热限制在最小限度以内，定子内采用了独特方式的特殊附加磁极，减小了损耗，提高了效率。
上一页
返回
8.2 主轴伺服系统故障诊断与维修
机床主轴主传动是旋转运动，传递切削力，伺服驱动系统分为直流主轴驱动系统和交流主轴驱动系统两大类，有的数控机床主轴利用通用变频器，驱动三相交流电动机，进行速度控制。数控机床要求主轴伺服驱动系统能够在很宽范围内实现转速连续可调，并且稳定可靠。当机床有螺纹加工功能、 C轴功能、准停功能和恒线速度加工时，主轴电动机需要装配检测元件，对主轴速度和位置进行控制。
检查方法：令主轴转速指令信号为零，调整零速平衡电位计或漂移补偿量参数值，观察是否因系统参数变化引起的故障。若调整后仍不能消除该故障，则多为外界干扰信号引起主轴伺服系统误动作。
采取措施：电源进线端加装电源净化装置，动力线和信号线分开，布线要合理，信号线和反馈线按要求屏蔽，接地线要可靠。