数控机床伺服驱动系统故障处理的一般方法
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。
数控机床伺服进给驱动系统的电气故障排查与对策
三 个 方 面 来 进 行 故 障 分 析 和 排 查 ，这 种 思 路 也 同 样 适 用 于 伺 服 主 轴 驱 动 系 统 的 诊 断 与 维 修 。但 值 得 注
意 的 是 ． 数 控 系 统 参 数 和 伺 服 驱 动 器 参 数 一 般 在 出 厂时 就 已设置 好 ， 用户 一般 不 要频 繁修 改 ， 如 果 修 改 则一 定要 做维修 记 录 ， 以便 于下一 次维修 时排 查 。
关键 词 ： 华中数控 ； 伺服 ； 进给 系统； 电气故障
中 图分 类 号 ：Ｔ Ｇ ６ ５ ９
文 献标 识码 ：Ａ
文 章 编 号 ：１ ６ ７ １ — ９ ３ １ Ｘ （ ２ ０ １ ３ ）０ ３ — 动 系 统 是 以 机 床 移 动 部 件 的 位 置和 速度 为控 制量 ， 接 受 来 自 ＣＮ Ｃ 装 置 的 进 给 脉 冲 指 令 ， 经 过 一 定 的 信 号 变 换 、 功 率 放 大 和 反 馈 比 较 ， 最 终 实 现 机 床 工 作 台 相 对 于 刀 具 运 动 的 控 制 系 统 。 进 给 驱 动 系 统 的性 能 在 一 定 程 度 上 决 定 了数 控 系统 的性能 ， 如最 高移 动 速度 、 轮 廓 跟 随 精 度 和 定 位
以 华 中 数 控 ＨＮＣ一 ２ １ Ｔ Ｆ数 控 车 床 伺 服 进 给 驱 动 系统 （ 其 电气 控 制 原 理 见 图 １ ） 为例 ， 其 控 制 的 过 程
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ３ — ０ ４ — ２ ６
作者简介 ： 黄琳莉（ １ ９ ７ ９ 一） ， 女， 湖北大悟人 ， 武汉 职业技术 学院机 电学 院讲师 ； 陈亭 志（ １ ９ ８ １ 一 ） ， 女， 湖北通 山人 ， 武汉职业技术学 院机 电学
数控机床系统故障诊断与维修
数控机床系统故障诊断与维修摘要：本文主要介绍了数控机床系统故障诊断与维修相关的知识。
首先，介绍了数控机床的基本概念和应用领域。
然后，探讨了数控机床系统的结构和工作原理，重点介绍了数控系统的主要组成部分。
接着，讨论了数控机床故障的分类和诊断方法。
最后，介绍了数控机床故障维修的基本步骤和注意事项。
关键词：数控机床；系统结构；故障分类；诊断方法；维修步骤正文：一、数控机床的基本概念和应用领域数控机床是一种利用数字控制技术实现数控运动的机床，它可以实现高精度、高效率、高自动化的加工过程。
数控机床广泛应用于航空航天、汽车、电子、微电子、光学等制造领域，成为现代工业生产的重要装备之一。
二、数控机床系统的结构和工作原理数控机床系统主要由数控系统、电气系统、机械系统、液压系统组成。
其中，数控系统是整个系统的核心，它控制着机床的运动、加工和现场控制等操作。
电气系统负责调节机床的电气信号和电动机的转速、转向等参数。
机械系统则是机床的机械部分，包括工作台、主轴、进给机构等。
液压系统主要是用来控制机床液压元件的工作。
三、数控机床故障的分类和诊断方法数控机床的故障分类主要包括电气故障、机械故障、液压故障、数控系统故障等。
诊断方法一般分为四个步骤：信息采集、现象分析、故障定位、原因分析。
四、数控机床故障维修的基本步骤和注意事项数控机床故障维修一般分为五个步骤：现场查看、设备检查、故障排除、恢复正常加工、故障分析。
在进行维修时，需要注意安全措施、操作规程、使用工具等，以避免二次故障的发生。
综上所述，数控机床系统故障诊断与维修是数控技术应用过程中不可避免的一部分，只有熟练掌握故障诊断和维修技巧，才能更好地保障生产效率和质量，为工业现代化做出积极贡献。
五、数控机床系统故障维修的总结与展望数控机床作为现代制造业的重要装备，已成为实现高精度、高效率、高自动化生产的关键技术。
然而，由于其复杂的结构和工作原理，故障和维修也成为了其使用和维护过程中难以避免的问题。
数控机床故障分析及排除
主轴部件常见故障 常见故障 主轴箱噪声大 1) 主轴部件动平衡不好 2) 齿轮啮合间隙不均匀或严重损伤 3) 轴承损坏或传动轴弯曲 4) 传动带长度不一或过松 5) 齿轮精度差 6) 润滑不良 齿轮和轴承损坏 1) 变挡压力过大，齿轮受冲击产生破损 2) 变档机构损坏或固定销脱落 3) 轴承预紧力过大或无润滑
刀架、刀库及换刀装臵故障诊断
转塔刀架没有抬起动作 控制系统是否有T指令输出信号 抬起电磁铁断线或抬起阀杆卡死 压力不够 抬起液压缸研损或密封损坏 与转塔抬起联接的机械部分研损 转塔转位速度缓慢或不转位 是否有转位信号输出 转位电磁阀断线或阀杆卡死 压力不够 转位速度节流阀是否卡死 凸轮轴压盖过紧 抬起液压缸体与转塔平面产生摩擦、研损 安装附具不配套
故障诊断技术
故障自诊断技术是数控系统一项十分重要的技术，它的 强弱是评价系统性能的一项重要指标，应熟悉和运用系 统的自诊断功能 CNC系统的诊断方法： 启动诊断： 从通电开始至进入正常的运行准备状态为止 诊断的内容： 1) 系统中最关键的硬件和系统控制软件 2) 系统的配臵如：外设接口、RAM、ROM 启动诊断过程不结束，系统不能投入运行 在线诊断 通过CNC系统的内装程序，在系统处于正常运行状 态时，对CNC系统本身及与CNC装臵相连的各个进给 伺服单元、伺服电动机、主轴伺服单元和主轴电动 机、外围设备等进行自动诊断、检查 只要系统不停电，在线诊断就不会停止
第八章 数控机床故障分析及排除
本章学习内容
第一节 第二节 一般故障的分析方法 数控机床一般故障的排除方法
§8-1一般故障的分析方法
一、故障分类 1、故障：是指设备或系统由于自身的原因丧 失了规定的功能，不能在进行正常工作的 现象。 2、故障种类：机械部分的故障、数控系统的 故障、伺服与主轴驱动系统的故障及辅助 装臵等故障
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。
伺服电机常见故障处理技巧
伺服电机常见故障处理技巧伺服电机常见故障处理技巧如下：一、伺服电机维修窜动现象在进给时出现窜动现象，测速信号不稳定，如编码器有裂纹；接线端子接触不良，如螺钉松动等；当窜动发生在由正方向运动与反方向运动的换向瞬间时，一般是由于进给传动链的反向问隙或伺服驱动增益过大所致;二、伺服电机维修爬行现象大多发生在起动加速段或低速进给时，一般是由于进给传动链的润滑状态不良，伺服系统增益低及外加负载过大等因素所致。
尤其要注意的是，伺服电动机和滚珠丝杠联接用的联轴器,由于连接松动或联轴器本身的缺陷，如裂纹等，造成滚珠丝杠与伺服电动机的转动不同步，从而使进给运动忽快忽慢；三、伺服电机维修振动现象机床高速运行时,可能产生振动，这时就会产生过流报警。
机床振动问题一般属于速度问题，所以应寻找速度环问题；四、伺服电机维修转矩降低现象伺服电机从额定堵转转矩到高速运转时,发现转矩会突然降低，这时因为电动机绕组的散热损坏和机械部分发热引起的。
高速时，电动机温升变大，因此,正确使用伺服电机前一定要对电机的负载进行验算；五、伺服电机维修位置误差现象当伺服轴运动超过位置允差范围时(KNDSD100出厂标准设置PA17:400，位置超差检测范围），伺服驱动器就会出现“4"号位置超差报警。
主要原因有:系统设定的允差范围小;伺服系统增益设置不当；位置检测装置有污染；进给传动链累计误差过大等; 六、伺服电机维修不转现象数控系统到伺服驱动器除了联结脉冲+方向信号外，还有使能控制信号，一般为DC+24 V继电器线圈电压。
伺服电动机不转,常用诊断方法有：检查数控系统是否有脉冲信号输出；检查使能信号是否接通；通过液晶屏观测系统输入/出状态是否满足进给轴的起动条件；对带电磁制动器的伺服电动机确认制动已经打开；驱动器有故障；伺服电动机有故障;伺服电动机和滚珠丝杠联结联轴节失效或键脱开等。
数控车床主轴驱动器报警解决办法【详】
故障诊断是进行数控车床、加工中心机床维修的第一步,它不仅可以迅速查明故障原因,排除故障,也可以起到预防故障发生与扩大的作用。
加强理论学习,适当了解数控系统硬件的相关连接及工作原理,了解PLC与外部器件的联系,并注重系统保养,对于准确维修数控车床、加工中心机床故障,降低机床故障率具有重要意义。
当数控车床主轴驱动出现故障的时候，系统会出现"变频器报警"的提示，但这个报警涉及的因素比较复杂，要进一步的寻找原因，还要打开电箱，看伺服驱动器上显示的具体报警内容。
1、通用变频器常用报警及保护为了摆正驱动器的安全，可靠的运行，在主轴伺服系统出现故障和异常情况时，设置了较多的保护功能，这些保护功能与主轴驱动器的故障检测与维修密切相关。
当驱动器出现故障时，可以根据保护功能的情况，分析故障原因。
（1）接地保护。
在伺服驱动器的输出线路以及主轴内部等出现对地短路时，可以通过快速熔断器切断电源，对驱动器进行保护。
（2）过载保护。
当驱动器、负载超过额定值时，安装在内部的热开关货主回路的热继电器将动作，对过载进行保护。
（3）速度偏差过大报警。
当主轴的速度由于某种原因，偏离了指定速度且达到一定的误差后，将产生报警，并进行保护。
（4）瞬时过电流报警。
当驱动器中由于内部短路、输出短路等原因产生异常的大电流时，驱动器将发出报警并进行保护。
（5）速度检测回路断线或短路报警。
当测速发电机出现信号断线或短路时，驱动器将产生报警并进行保护。
（6）速度超过报警。
当检测出的主轴转速超过额定值的115%，驱动器将产生报警并进行保护。
（7）励磁监控。
如果主轴励磁电流过低或无励磁电流，为防止飞车，驱动器将产生报警并进行保护。
（8）短路保护。
档主回路发生短路时，驱动器可以通过相应的快速熔断器进行保护。
（9）相序报警。
当三相输入电压源相序不正确或缺相状态时，驱动器将产生报警。
驱动出现保护性的故障时（也称报警），首先通过驱动器自身的指示灯以报警的形式反映出内容，具体说明见表6-14。
加工中心伺服轴飞车故障原因及处理方法
加工中心伺服轴飞车故障原因及处理方法IOHC3500卧式加工中心是1985年由辛辛那提米拉克龙公司引进的。
考虑到该机床的机械性能良好，选用先进的FANUC 0iMA数控系统进行机床电气系统改造。
该机床改造后使用一年多状况良好。
但近三月来频繁消失X轴超程、X轴机械坐标值特别、飞车等故障。
由于X轴是齿轮齿条传动，所以X轴采纳全闭环直线型光栅尺反馈。
开机时间或消失（POS画面）X轴机械坐标值不断地负向增大，消失501#X轴负向超程、401#X轴位置OFF等告警，按DEL + CAN不能取消告警。
CNC/SERVO面板的LED告警灯都没亮。
但是实际机床在急停状态下X轴是不能移动的。
进入到（SVPRM ）伺服调整画面，观看当前位置及位置偏差在负向增加，同时机床消失501#X轴负向超程告警（超出132#1320#参数设定值）。
关机重新启动机床，X轴机械坐标值停在某一很大随机值上。
这时机床X轴不能回零点，其它的伺服轴回零点正常。
数值上看X轴机械坐标值的确超程，实际上机床在X轴范围内。
进入到参数设定画面修改1321#1320#参数（X轴存储式行程检测的负方向边界的坐标值）。
显示的X轴机械坐标值远远超过-99999999～+ 99999999范围（单位m）。
此时可设定坐标值NO，1320#小于1321#即负向值大于正向值，可以使该功能使能。
关机重新启动机床，X轴能回零点了。
将132#1320#参数还原，机床可以正常工作很长一段时间。
由于此故障间或消失，认为是外部的电源高频干扰，于是在各回路中加装了抗干扰滤波回路。
为了排解软件故障的可能性，将备份的各种参数数据刷新。
但不久故障越来越频繁，移动X轴不论用点动、手动回零，X轴都会快速冲动或猛烈颤抖，CRT上消失告警411#移动中的位置偏差量大于设定值，最严峻时飞车的惯性将X轴的机械挡块撞断，差一点儿冲出导轨。
究竟是速度环还是位置环及反馈源消失故障？此故障仅仅消失在X轴，而且只有X轴是全闭环掌握。
数控机床常见故障及维修方法
数控机床常见故障及维修方法
数控机床的常见故障主要有以下几种：
1. 伺服系统故障：例如伺服电机无法正常运转、伺服驱动器报警等。
维修方法包括检查伺服电机与伺服驱动器的连接、清洁驱动器、校正伺服系统参数等。
2. 主轴系统故障：例如主轴无法启动、主轴转速不稳定等。
维修方法包括检查主轴电机与电源、检查主轴轴承、清洁主轴系统等。
3. 机床进给系统故障：例如进给轴无法移动、进给轴运动不平稳等。
维修方法包括检查进给伺服电机与驱动器、检查进给轴传感器、校正进给系统参数等。
4. 控制系统故障：例如控制面板无法正常启动、控制程序运行错误等。
维修方法包括检查控制系统电源、检查控制面板连接、更新控制软件等。
5. 冷却系统故障：例如水冷系统无法正常工作、冷却液温度过高等。
维修方法包括检查水冷系统管路连接、检查冷却液泵、清洗冷却系统等。
对于以上故障，维修方法一般包括检查连接是否松动、清洁机床内部、更换损坏的零件、重新校正相关参数等。
需要根据具体情况进行判断和处理，对于复杂的故障，建议请专业技术人员进行维修。
数控机床典型故障诊断与维修
数控机床典型故障诊断与维修一、数控机床典型故障1. 伺服电机故障：伺服电机是数控机床的主要驱动元件，如伺服电机出现故障，会导致机床无法正常工作。
常见的伺服电机故障包括：电机运行异常、电机发热、电机无法正常启动等。
2. 数控系统故障：数控系统是数控机床的核心，一旦出现故障，会导致整个数控机床无法正常工作。
常见的数控系统故障包括：程序执行错误、操作界面死机、通讯故障等。
3. 传感器故障：传感器在数控机床中起着重要的作用，它能够感知机床状态并将信息反馈到数控系统。
常见的传感器故障包括：传感器信号异常、传感器损坏等。
4. 润滑系统故障：数控机床在工作过程中需要进行润滑，以减少摩擦、降低磨损。
润滑系统故障会导致机床零部件磨损加剧，影响加工精度和机床寿命。
5. 电气元件故障：数控机床中包含大量的电气元件，如断路器、接触器、继电器等。
这些元件一旦出现故障，会直接影响机床的正常运行。
1. 故障现象分析：当数控机床出现故障时，首先要对故障现象进行分析。
包括故障出现的时间、频率、程度等方面，有助于确定故障的性质和范围。
2. 信息收集：通过观察、询问、检测等方式，收集与故障相关的信息，包括数控系统显示的报警信息、机床运行时的异常声音、异味等。
3. 故障检测：根据故障现象和信息收集的结果，对机床进行检测，包括物理检测和电气检测。
物理检测可以发现机床结构的故障，电气检测可以发现电气元件的故障。
4. 故障定位：通过检测结果，确定故障发生的位置和原因，例如伺服电机故障、数控系统故障、传感器故障等。
5. 分析解决方案：根据故障定位结果，分析可能的解决方案，并进行相应的维修或调整。
1. 伺服电机维修：伺服电机故障通常需要专业的维修人员进行处理，首先要对电机进行检测和分析，确定故障原因，然后进行修复或更换。
2. 数控系统维修：数控系统故障可能是软件问题或硬件问题，软件问题可以通过重新设置参数、升级或更换软件来解决，硬件问题则需要更换故障部件。
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数控机床伺服驱动系统故障处理的一般方法
数控机床的伺服驱动系统包括主轴驱动及进给驱动。
都分直流与交流两类不同的装置。
1.进给驱动系统故障的处理：
根据统计,这部分的故障率约占数控机床全部故障率的l/3左右。
故障现象大致分三类：
软件报警现象：包括有伺服进给系统出错报警(大多是速度控制单元故障引起或是主控印刷线路板内与位置控制或伺服信号有关部分发生故障）、检测元件(如测速发电机、旋转变压器或脉冲编码器等)故障、检测信号引起故障、过热报警(包括伺服单元过热、变压器过热及伺服电机过热〉等情况。
硬件报警现象：包括高压报警(电网电压不稳定)、大电流报警(晶闸管损坏)、电压过低报警(大多为输入电压低于额定值的85%或电源线联结不良)、过载报警(机械负载过大)、速度反馈断线报警、保护开关动作有误等。
这些故障在处理中应按具体情况分别对待。
无报警显示的故障现象：包括机床失控、机床振动、机床过冲(参数设置不当)、噪声过大(电机方面有故障)、快进时不稳定等现象。
这些故障要从检查速度控制单元，参数设置、传动副间隙、异物浸人、电机轴向窜动、电刷接触不良等方面去查找故障源。
2．主轴驱动系统故障的处理：
主轴驱动系统的故障大致有以下几方面
直流主轴控制系统的故障：包括主轴停止旋转(触发线路故障)、主轴速度不正常(测速发电机故障或数/模转换器有故障)、主电机振动或噪声过大故障（相序不对或电源频率设定有错误)、过电流报警、速度偏差过大(负荷过大或主轴被制动)等。
交流主轴控制系统的故障：包括电机过热故障(负载超标、冷却系统过脏、冷却风扇损坏、电机与控制单元间接线不良等)、交流输入电路及再生回路熔丝烧断(这类故障原因较多：如阻抗过高、浪涌吸收器损坏、电源整流桥损坏、逆变器用的晶体管模块损坏、控制单元印刷电路板损坏,电机加、减速频率过高等)、主电机振动、噪声过大、电机速度超标或达不到正常转速等故障。
对待这些故障也必须先从检测开始、查找与分析故障原因找出故障源，针对这些故障采取措施排除故障。
如电机振动就必须先确认是在何种情况下产生这种现象，如果在减速中产生，则故障肯定发生在再生回路,此时就要检查该回路的熔丝是否已熔断，或该回路的晶体管是否有损坏。
若在恒速下产生，则应先查看反馈电压是否正常，之后切断指令，查看电机停转过程中是否有异常噪声。
如有，肯定故障发生在机械部分,不然就在印刷线路板上。
若反馈电压不正常，则应先查看振动周期是否与速度有关，若有关，则应检查主轴与主轴电机的连接方面是否有故障，主轴以及装在交流主轴电机尾部的脉冲发生器是否损坏，若不是，则可能故障产生在印刷线路板上，需要查看线路板或重新调整。
也可能产生在机械方面，属于机械故障。
总之,对待驱动伺服系统方面的故障处理，要有耐心、细微的检查、测试与分析，当然经验积累多了也就比较易于判断了。