伺服系统的故障诊断与维修
数控机床伺服系统故障诊断分析和维修处理

数控机床伺服系统故障诊断分析和维修处理数控机床伺服系统故障诊断分析和维修处理 数控机床是装有程序控制系统的⾃动化机床,作为装备制造领域先进技术的代表,被⼴泛应⽤于装备制造⾏业。
下⾯是⼩编整理的关于数控机床伺服系统故障诊断分析和维修处理的相关介绍资料,⼤家⼀起来看看吧。
数控机床的应⽤,提升了装备制造业的⾃动化、信息化和现代化⽔平,为装备制造⾏业带来了⼴阔的发展前景。
数控机床伺服系统由于担负着控制信息处理和控制机床执⾏部件⼯作的重要系统,其故障的诊断分析和维修处理技术也⼀直受到装备制造⾏业的普遍重视。
数控机床伺服系统构成 数控机床伺服系统由驱动装置和执⾏机构两部分构成,数控机床伺服系统能够实现数控机床的进给伺服控制和主轴伺服控制,通过数控机床伺服系统对数控装置指令信息接收、放⼤、整形处理,能够将控制器的命令转换为机床执⾏部件的位移运动,从⽽实现对零件的切削加⼯。
数控机床的伺服驱动装置要求具有良好的快速反应性能,准确⽽灵敏地跟踪数控装置发出的数字指令信号,执⾏来⾃数控装置的指令,提⾼系统的动态跟随特性和静态跟踪精度。
伺服系统包括驱动装置和执⾏机构两部分,由主轴驱动单元、进给驱动单元和主轴伺服电动机、进给伺服电动机组成。
数控机床系统中伺服系统是将控制器的数字命令转换为具体加⼯的重要环节,因此伺服系统不仅结构原理复杂,对⼯件的加⼯和处理更有重要作⽤。
伺服系统的运⾏稳定性直接影响机床的运⾏状态、⼯件的加⼯质量,为了在保证数控机床机械加⼯精度、准确度的前提下提升数控机床的⽣产效率,对伺服系统的故障预防、诊断和分析⼀直是数控机床应⽤中的重点问题。
进给系统常见故障与维修 1.进给伺服系统故障类型 进给伺服系统由于其涉及的元件较多且功能复杂,因⽽进给伺服系统的故障类型也较为多样。
通过对数控机床进给伺服系统故障的总结和分析,其故障主要有以下⼏种类型。
报警:报警主要是由于进给运动量超过软件设定的限位或限位开关决定的硬限位时发⽣的超程报警。
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

R fi n i ea c ein a dMa fn n e Ig I n
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 F N C一 M系统。机床启动后 ,R 显示 3 AU 7 CT 8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 Rn i n eiaM C fgda e i n n
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
Dig o i fCo a n ss o mmo r r fS r o S s e a d T O be h O ig n Er s o e v y t m n r u Is O t o n
LN Hogu I n jn ( hn o gH a unL io gE g eC . Ld , a a g2 5 0 C S a dn u y a a n ni o , t. L i n 6 2 0, HN) d n y
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 .3 o54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. X 65由“ ” 0 变为“ ” P C l ,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 , o5 8 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 C C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 P C梯形 图观察 IO指示 , L / X 65 1. 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

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 F A NUC 0 i
系 列伺 服 系统 故 障进 行 了主要 研 究 。
机械与设备
F A N U C 0 i 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 4 1 2 0 0 2)
【 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 9 0 # 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
数控机床进给伺服系统类故障诊断与处理范文(4篇)

数控机床进给伺服系统类故障诊断与处理范文数控机床进给伺服系统是数控机床的重要组成部分,负责驱动工件或刀具在加工过程中进行准确的运动。
然而,由于工作环境恶劣以及长时间使用,进给伺服系统可能会出现各种故障。
本文将介绍数控机床进给伺服系统故障的诊断与处理方法。
一、断电故障:当进给伺服系统无法正常工作或反应迟缓时,首先需要检查是否存在断电故障。
可以检查电源和连接器是否正常。
如果确认没有断电故障,可以进一步诊断。
二、电缆故障:电缆故障是数控机床进给伺服系统常见的故障之一。
可以通过检查电缆连接器的接触情况、电缆是否断裂或接触不良来判断是否存在电缆故障。
如果发现电缆故障,应及时更换或修复受损的电缆。
三、伺服驱动器故障:伺服驱动器是控制进给伺服系统的主要部件,当进给伺服系统出现故障时,可以首先检查伺服驱动器是否正常工作。
可以通过检查伺服驱动器的电源供应情况、电流是否稳定以及反馈信号是否正常来判断是否存在伺服驱动器故障。
如果发现伺服驱动器故障,应及时更换或修复故障的部件。
四、编码器故障:编码器是进给伺服系统的重要传感器,用于检测工件或刀具的位置信息。
当进给伺服系统无法准确移动或位置偏差较大时,可以检查编码器是否损坏或接触不良。
如果发现编码器故障,应及时更换或修复故障的部件。
五、电机故障:电机是驱动进给伺服系统运动的关键部件,当进给伺服系统无法正常工作或运动异常时,可以检查电机是否正常工作。
可以通过检查电机的电源供应情况、电流是否稳定以及转动是否平稳来判断是否存在电机故障。
如果发现电机故障,应及时更换或修复故障的部件。
六、控制器故障:控制器是进给伺服系统的核心部件,当进给伺服系统无法正常工作或运动异常时,可以检查控制器是否正常工作。
可以通过检查控制器的电源供应情况、信号是否稳定以及参数设置是否正确来判断是否存在控制器故障。
如果发现控制器故障,应及时更换或修复故障的部件。
以上是数控机床进给伺服系统常见故障的诊断与处理方法。
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。
伺服器Alarm 故障诊断与处理

注意
在更换了脉冲编码器后 参考位置或机床的基准位置会与以前的有所 不同 因此要对其进行正确设定
232
B-61395C/06
6.23
数字伺服参数异常
4n7 号 报 警 数 字 数字伺服参数设定不正确
伺服系统异常
原因
1 确认下列参数的设定值 PRM 8n20 电机型号 PRM 8n22 电机旋转方向 PRM 8n23 速度反馈脉冲数 PRM 8n24 位置反馈脉冲数 PRM 0269~0274 伺服坐标轴号 PRM 8n84 柔性进给齿轮比 PRM 8n85 柔性进给齿轮比 利用 CNC 侧的诊断功能确认详细情况
#1
#0
DGN 0720
LV
OVC
HCA
HVA
DCA
FBA
OFA
#6 LV 低电压报警
→ LED [2]或[3]点亮
#5 OVC 过电流报警
#4 HCA 异常电流报警
→ LED [8]点亮
#3 HVA 过电压报警
→ LED [1]点亮
#2 DCA 放电报警
→ LED [4]或[5]点亮
#1 FBA 断线报警
没接通或运行中断开了
! C 系列伺服放大器
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6. 故障诊断与处理 ! α系列伺服放大器
B-61395C/06
226
B-61395C/06
6. 故障诊断与处理
6.18 404 和 405 号报警
*DRDY 信 号 接 通
! 404 号报警
在 MCON 信号接通之前 DRDY 信号接通 或者在 MCON 信号断开后 DRDY 未断开
B-61395C/06
《数控机床故障诊断与维修》第三章进给伺服系统故障诊断与维修

支撑 知识
一、FANUC进给伺服系统
1)直流PWM伺服单元 2)交流S系列伺服单元 3)交流α系列伺服单元SVU、SVUC 4)交流α系列伺服单元SVM 5)交流αi系列伺服单元SVM 6)交流β系列伺服单元 7)交流βi系列伺服单元
1.FANUC进给伺服系统
2.FANUC伺服控制系统及FSSB总线
1) 电源模块的状态
显示
2) 标准进给驱动模块
的状态显示
FANUC进给伺服系统的连接
FANUC进给伺服系统参数的设定及初始化操作 SIEMENS 611U数字式交流伺服驱动器初始化
任务一 FANUC进给伺服系统的连接
任务描述
某企业进行机床数控改造,完成结构改造后,车间要 求连接数控车床的进给伺服系统。FANUC LTD和FANUC 0i MateTB系统数控车床进给伺服装置的连接工作任务单如下。
任务一 步进装置连接及参数设定
(2)STEP1、STEP2。设置电动机每转的步数。驱动器 WD3-007可将电动机的步数分别设置为500、1 000、5 000、10 000步。用户可以通过驱动器正面板上的两个拨码开关STEP1、 STEP2设置电动机的步数,见表3-13。
任务一 步进装置连接及参数设定
(1)指令接口 与CNC连接
(2)指令接口 与CNC连接
(3)以经济区 划为主、兼顾行政区 划设置分支机构
三、步进驱动系统常见故障
1.步进电动机过热报警
2.步进驱动器尖叫后不转
3.工作中停车
4.工作噪声特别大
5.“闷车”现象
6.电动机不转
7.步进电动机失步或多步
8.机床运转有抖动
9.步进电动机定位不准
(3)CURR.RED。设定半流功能。半流功能是指电动机带 电静止100 ms后,驱动器输出电流降为额定输出电流的60%,用 来防止电动机发热。当拨码开关CURR.RED设置为“OFF”时, 有半流功能;当设置成“ON”时,无半流功能。
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3.2 主轴驱动系统故障及诊断
• 数控机床对主轴一般有如下要求: 1)输出功率大。 2)在整个调速范围内速度稳定,尽可能在全速度 范围内提供主轴电动机的最大功率,即恒功率范 围要宽。 3)加减速时间短,主轴要具有四象限驱动能力。 4)振动、噪声小。 5)电动机可靠性高、寿命长、容易维护。 6)系统有螺纹加工、准停和线速度加工等功能时, 主轴要具有进给轴控制和位置控制功能。
第3 章
伺服系统的故障诊断与维修
第3章 伺服系统的故障诊断与维修
• • • • 3.1 3.2 3.3 3.4 概 述 主轴驱动系统故障及诊断 进给伺服系统故障及诊断 位置检测装置故障及诊断
3.1 概 述
• 数控机床的伺服系统是指以机床运动部件 的位移和速度作为控制对象的自动控制系 统,主要由数控装置和驱动系统组成。
• 主轴伺服系统常见故障有: 1.外界干扰 2.过载 3.主轴定位抖动 4.主轴转速与进给不匹配 5.转速偏离指令值 6.主轴异常噪声及振动 7.主轴电动机不转
3.2.3 主轴驱动的故障诊断
• 【例3-1】主轴系统故障的排除 • 故障现象:SABRE-750数控龙门式加工中 心,数控系统为FANUC-0M。该加工中心 无论在MDI方式或AUTO方式,送入主轴速 度指令,一按起动键,机床PLC立刻送出 “主轴单元故障”的报警信息。观察电柜 中主轴伺服单元的报警号为AL-12
3.3.2 进给伺服系统的故障形式及诊断 方法
• • • • • • • 3.无报警显示的故障 (1)机床失控 (2)机床振动 (3)机床过冲 (4)机床移动时噪声过大 (5)机床在快速移动时振动或冲击 (6)圆柱度超差
3.3.3 进给驱动的故障诊断
• 进给伺服系统由各坐标轴的进给驱动装置、位置检测装置及机床进给 传动链等组成,进给伺服系统的任务就是要完成各坐标轴的位置控制。 数控系统根据输入的程序指令及数据,经插补运算后得到位置控制指 令,同时,位置检测装置将实际位置检测信号反馈于数控系统,构成 全闭环或半闭环的位置控制。经位置比较后,数控系统输出速度控制 指令至各坐标轴的驱动装置,经速度控制单元驱动伺服电动机带动滚 珠丝杠传动进行进给运动。伺服电动机上的测速装置将电动机转速信 号与速度控制指令比较,构成速度环控制。因此,进给伺服系统实际 上是外环为位置环、内环为速度环的控制系统。对进给伺服系统的维 护及故障诊断将落实到位置环和速度环上。组成这两个环的具体装置 有:用于位置检测的光栅、光电编码器、感应同步器、旋转变压器和 磁栅等;用于转速检测的测速发电机或光电编码器等。进给驱动系统 由直流或交流驱动装置及直流和交流伺服电动机组成。
3.2.1 常用主轴系统的基本结构与工作原理
• 三菱FRA500系列 变频器的系 统组成及接 口定义如图 3-13所示。
• 为了减小输入电流 的高次谐波,电源 侧采用了交流电抗 器,直流电抗器则 是用于功率因数校 正。
3.2.1 常用主轴系统的基本结构与工作原理
3.2.2 主轴伺服系统的故障形式及诊 断方法
3.3.1 常见进给驱动系统及其结构形式 • 1.常见进给驱动系统 • (1)直流进给驱动系统 1)FANUC公司直流进给驱动系统 2)SIEMENS公司直流进给驱动系统 3)MITSUBISHI公司直流进给驱动系统
3.3.1 常见进给驱动系统及其结构形式
• (2)交流进给驱动系统 1)FANUC公司交流进给驱动系统 2)SIEMENS公司交流进给驱动系统 3)MITSUBISHI公司交流进给驱动系统 4)A-B公司交流进给驱动系统 • (3)步进驱动系统
3.2.1 常用主轴系统的基本结构与工 作原理
• 1.直流主轴速度控制 在数控机床的主轴驱动中,直流主轴电动机 通常采用晶闸管直流调速。 (1)主电路及其工作原理 (2)主电路控制要求 (3)励磁控制回路 (4)每组晶闸管的控制系统
3.2.1 常用主轴系统的基本结构与工作 原理
• 2.交流主轴速度控制 • (1)6SC650系列交流主轴驱动装置
3.1.2 伺服系统的分类
• 4.按反馈比较控制方式分类 (1)脉冲、数字比较伺服系统 (2)相位比较伺服系统 (3)幅值比较伺服系统 (4)全数字伺服系统
3.2 主轴驱动系统故障及诊断
• 主轴伺服系统主要完成切削加工时主轴刀 具旋转速度的控制,主轴要求调速范围宽, 当数控机床有螺纹加工、准停和恒线速度 加工等功能时,主轴电动机需要装配脉冲 编码器位置检测元件作为主轴位置反馈。 • 主轴伺服系统分为直流主轴系统和交流主 轴系统。
3.3.1 常见进给驱动系统及其结构形式
• 2.伺服系统结构形式
3.3.1 常见进给驱动系统及其结构形式
3.3.2 进给伺服系统的故障形式及诊 断方法
• 1.软件报警形式 (1)伺服进给系统出错报警(2)检测出错 报警 (3)过热报警 • 2.硬件报警形式 (1)大电流报警(2)高电压报警(3)电 压过低报警(4)速度反馈线报警(5)过 载报警
3.2.1 常用主轴系统的基本结构与工作原理 • (2)主轴通用变频器 1)变频器的电源显示 变频器பைடு நூலகம்电源显示也称充电显示,它除了表 明是否已经接上电源外,还显示了直流高 压滤波电容器上的充、放电状况。 2)变频器的参数设置 变频器和主轴电动机配用时,根据主轴加工 的特性和要求,必须先进行参数设置,如 加减速时间等
3.2.3 主轴驱动的故障诊断
• 【例3-2】主轴驱动模块故障维修 故障现象:日本FANUC-α系列主轴驱动模块,型号为: A06B-6087-H126B(POWER SUPPLY MODULE)。 在使用过程中,频繁出现该模块主电路IGBT(绝缘栅大 功率晶体管)击穿烧毁及IGBT的驱动电路同时烧毁。前 几次在分析故障原因时,将着眼点放在了电网电压过高、 电源高次谐波过多、环境温度较高或器件不良等方面,但 随着故障的频繁出现,发现了以下不容忽视的现象: 1)IGBT总是三块同时被烧毁。 2)IGBT烧毁并伴随驱动电路烧毁,贴片式PNP及NPN晶 体管也被击穿,电路烧断,光耦合器烧坏,电路如图3-15 所示。 3)烧毁的驱动模块主回路中配置的MSS接触器主触头严 重烧蚀,前置空气开关主触头也烧蚀。
3.1.1 伺服系统的组成
• 数控机床的伺服系统一般由驱动单元、机 械传动部件、执行部件和检测反馈环节等 组成。 机械执行部
位置控制模 块 速度控制单 元
速度环 位置环 测量反馈单 元 件 电 机
3.1.2 伺服系统的分类
• 1.按调节理论分类 (1)开环伺服系统 (2) 闭环伺服系统 (3) 半闭环系统 • 2.按使用直流伺服电机和交流伺服电机分 类 (1)直流伺服系统 (2)交流伺服系统 • 3.按进给驱动和主轴驱动分类 (1)进给伺服系统 (2)主轴伺服系统