数控机床伺服进给系统.doc

摘 要：数控机床和数控系统在工作时常出现由于伺服进给系统原因造成的 机床故障，此类故障出现的常见形式有超程、过载、工件尺寸无规律偏差等 针对这些典型故障现象，采用一定的机床维修技术，减少此类故障的发生率关键词：伺服进给系统；精度；伺服电动机1 伺服进给系统常见故障形式1.1 超程当进给运动超过由软件设定的软限位或由限位开关决定的硬限位时，就会 发生超程报警，一般会在 CRT 上显示报警内容，根据数控系统说明书，即可排 除故障，解除超程1.2 爬行一般是由于进给传动链的润滑状态不良、伺服系统增益过低及外加负载过 大等因素所致尤其要注意的是，伺服和滚珠丝杠连接用的联轴器，由于连接 松动或联轴器本身的缺陷，如裂纹等，造成滚珠丝杠转动或伺服的转动不同步， 从而使进给忽快忽慢，产生爬行现象1.3 窜动在进给时出现窜动现象，其可能原因有：1、接线端子接触不良，如紧固的 螺钉松动；2、位置控制信号受到干扰；3、测速信号不稳定，如测速装置故障、 测速反馈信号干扰等如果窜动发生在正、反向运动的瞬间，则一般是由于进 给传动链的反向间隙或者伺服系统增益过大引起1.4 过载当进给运动的负载过大、参数设定错误、频繁正、反向运动以及进给传动 链润滑状态不良时，均会引起过载的故障。

此故障一般机床可以自行诊断出来， 并在 CRT 显示屏上显示过载、过热或过电流报警同时，在进给伺服模块上用 指示灯或者数码管显示驱动单元过载、过电流等报警信息1.5 伺服电动机不转当速度、位置控制信号未输出、或者使能信号（即伺服允许信号，一般为 DC+24V 继电器线圈电压）未接通以及进给驱动单元故障都会造成此故障此时 应测量数控装置的指令输出端子的信号是否正常，通过 CRT 观察 I/O 状态，分 析机床 PLC 梯形图（或流程图），以确定进给轴的启动条件，观察如润滑、冷 却等是否满足如是进给驱动单元故障则用交换法，可判断出相应单元是否有 故障2 伺服进给系统常见故障典型案例分析（1）一台配套 FANUC 7M 系统的加工中心，进给加工过程中，发现 Y 轴有 振动现象为了判定故障原因，将机床操作方式置于手动方式，用手摇脉冲发生器控 制 Y 轴进给，发现 Y 轴仍有振动现象在此方式下，通过较长时间的移动后， Y 轴速度单元上 OVC 报警灯亮证明 Y 轴伺服驱动器发生了过电流报警，根据 以上现象，分析可能的原因如下：①电动机负载过重；②机械传动系统不良；③位置环增益过高；④伺服电 动机不良，等等。

维修时通过互换法，确认故障原因出在直流伺服电动机上卸下 Y 轴电动 机，经检查发现 2 个电刷中有 1 个的弹簧己经烧断，造成了电枢电流不平衡， 使电动机输出转矩不平衡另外，发现电动机的轴承亦有损坏，故而引起-轴的 振动与过电流更换电动机轴承与电刷后，机床恢复正常2）一台配套 FANUC 6ME 系统的加工中心轴在运动时速度不稳.由运动 到停止的过程中，在停止位置出现较大幅度的振荡，有时不能完成定位，必须 关机后，才能重新工作分析与处理过程：仔细观察机床的振动情况，发现，X 轴振荡频率较低， 且无异常声从振荡现象上看，故障现象与闭环系统参数设定有关，如：系统 增益设定过高、积分时间常数设定过大等检查系统的参数设定、伺服驱动器的增益、积分时间电位器调节等均在合 适的范围，且与故障前的调整完全一致，因此可以初步判断，轴的振荡与参数 的设定与调节无关为了进一步验证，维修时在记录了原调整值的前提下，将 以上参数进行了重新调节与试验，发现故障依然存在，证明了判断的正确性在以上基础上，将参数与调整值重新回到原设定后，对伺服电动机与测量 系统进行了检查首先清理了测速发电机和伺服电动机的换向器表面，并用数 字表检查测速发电机绕组情况。

检查发现，该伺服电动机的测速发电机转子与 电动机轴之间的连接存在松动，粘接部分已经脱开；经重新连接后，开机试验， 故障现象消失，机床恢复正常工作3）一台数控铣床，采用 FUNAC 6M 系列三轴一体型伺服驱动器，开机后， X 轴工作正常，但是手动移动 Z 轴，发现在较小范围内，Z 轴可以运动，但继续 移动 Z 轴，系统出现伺服报警分析和处理过程：根据故障现象，检查机床实际工作情况，发现开机后 Z 轴可以少量运动，不久温度迅速上升，表面发烫。