FANUC 数控交流伺服驱动系统故障维修
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类故障诊断与处理数控机床进给伺服系统是指通过伺服电机驱动进给机构实现工件在加工过程中的移动。
由于其复杂的电气、机械和控制系统，常常会发生故障。
本文将就数控机床进给伺服系统类常见的故障进行诊断与处理。
一、电气故障1. 电源故障：包括电源线断开、电源接触不良、电源开关故障等。
解决方法是检查电源线是否正常连接，检查电源开关是否损坏，并使用万用表检测电源的输出电压是否正常。
2. 伺服电机故障：伺服电机可能会出现断线、短路、转子定位不良等故障。
解决方法是检查电机连接线是否正常，使用万用表测量电机的绝缘电阻，重新定位转子。
3. 伺服驱动器故障：伺服驱动器可能会出现过载、过热、过电流等故障，导致伺服电机无法正常工作。
解决方法是检查伺服驱动器的散热情况，检测伺服驱动器的电流输出是否正常，必要时更换伺服驱动器。
二、机械故障1. 进给轴传动件故障：进给轴传动件包括传动皮带、传动齿轮等。
这些传动件可能会出现磨损、断裂等故障，影响机床进给的精度和稳定性。
解决方法是检查传动件的磨损程度，并进行及时更换。
2. 进给轴导轨故障：进给轴导轨可能会因为使用时间长久、润滑不当等原因而出现磨损、松动等故障。
解决方法是定期检查导轨的状态，必要时进行润滑和更换导轨。
3. 进给轴轴承故障：进给轴轴承可能会因为使用时间长久、负载过重等原因而出现磨损、断裂等故障。
解决方法是检查轴承的状态，必要时进行及时更换。
三、控制系统故障1. 数控系统故障：数控系统可能会出现软件崩溃、通信故障等问题，导致机床无法正常工作。
解决方法是重新启动数控系统，检查通信线路是否正常连接，并及时联系厂家进行故障排查。
2. 编码器故障：编码器是用来反馈机床位置和运动状态的重要设备，当编码器出现故障时，会导致机床的加工精度下降。
解决方法是检查编码器的安装情况，检测编码器的信号输出是否正常，必要时更换编码器。
3. 控制器故障：控制器是机床控制系统中的核心部件，当控制器出现故障时，会导致机床无法正常工作。
数控维修--FANUC伺服驱动系统故障维修九
数控维修--FANUC伺服驱动系统故障维修九第六章第一课 FANUC 伺服驱动系统故障维修 60例例249~例250．加工工件尺寸出现无规律的变化的故障维修例249．故障现象：某配套FANUCPM0的数控车床，在工作过程中，发现加工工件的X 向尺寸出现无规律的变化。
分析与处理过程：数控机床的加工尺寸不稳定通常与机械传动系统的安装、连接与精度，以及伺服进给系统的设定与调整有关。
在本机床上利用百分表仔细测量X轴的定位精度，发现丝杠每移动一个螺距，X向的实际尺寸总是要增加几十微米，而且此误差不断积累。
根据以上现象分析，故障原因似乎与系统的“齿轮比”、参考计数器容量、编码器脉冲数等参数的设定有关，但经检查，以上参数的设定均正确无误，排除了参数设定不当引起故障的原因。
为了进一步判定故障部位，维修时拆下X轴伺服电动机，并在电动机轴端通过划线作上标记，利用手动增量进给方式移动X轴，检查发现X轴每次增量移动一个螺距时，电动机轴转动均大于360º。
同时，在以上检测过程中发现伺服电动机每次转动到某一固定的角度上时，均出现“突跳”现象，且在无“突跳”区域，运动距离与电动机轴转过的角度基本相符(无法精确测量，依靠观察确定)。
根据以上试验可以判定故障是由于X轴的位置检测系统不良引起的，考虑到“突跳”仅在某一固定的角度产生，且在无“突跳”区域，运动距离与电动机轴转过的角度基本相符。
因此，可以进一步确认故障与测量系统的电缆连接、系统的接口电路无关，原因是编码器本身的不良。
通过更换编码器试验，确认故障是由于编码器不良引起的，更换编码器后，机床恢复正常。
例250．故障现象：某配套FANUC 0T系统的数控车床，在工作运行中，被加工零件的Z轴尺寸逐渐变小，而且每次的变化量与机床的切削力有关，当切削力增加时，变化量也会随之变大。
分析与处理过程：根据故障现象分析，产生故障的原因应在伺服电动机与滚珠丝杠之间的机械连接上。
由于本机床采用的是联轴器直接联接的结构形式，当伺服电动机与滚珠丝杠之间的弹性联轴器未能锁紧时，丝杠与电动机之间将产生相对滑移，造成Z轴进给尺寸逐渐变小。
FANUC伺服系统维修技术经验总结及FANUC伺服电机维修方法
FANUC伺服系统维修技术经验总结及FANUC伺服电机维修方法22．数字式交流伺服驱动单元的故障检测与维修⑴驱动器上的状态指示灯报警FANUC S系列数字式交流伺服驱动器，设有11 个状态及报警指示灯，指示灯的状态以及含义见表5-8。
以上状态指示灯中，HC、HV、OVC、TG、DC、LV的含义与模拟式交流速度控制单元相同，主回路结构与原理亦与模拟式速度控制单元相同，不再赘述。
表5-8 中，OH、OFAL、FBL为S系列伺服增添的报警指示灯，其含义如下。
表5-8 FANUCS系列驱动器状态指示灯一览表1)OH报警。
OH为速度控制单元过热报警，发生这个报警的可能原因有：①印制电路板上S1设定不正确。
②伺服单元过热。
散热片上热动开关动作，在驱动器无硬件损坏或不良时，可通过改变切削条件或负载，排除报警。
③再生放电单元过热。
可能是Q1不良，当驱动器无硬件不良时，可通过改变加减速频率，减轻负荷，排除报警。
④电源变压器过热。
当变压器及温度检测开关正常时，可通过改变切削条件，减轻负荷，排除报警，或更换变压器。
⑤电柜散热器的过热开关动作，原因是电柜过热。
若在室温下开关仍动作，则需要更换温度检测开关。
2)OFAL报警。
数字伺服参数设定错误，这时需改变数字伺服的有关参数的设定。
对于 FANUC 0 系统，相关参数是 8100，8101, 8121, 8122, 8123 以及8153~8157 等；对于10/11/12/15系统，相关参数为1804，1806，1875，1876，1879，1891 以及1865~1869等。
3)FBAL报警。
FBAL是脉冲编码器连接出错报警，出现报警的原因通常有以下几种：①编码器电缆连接不良或脉冲编码器本身不良。
②外部位置检测器信号出错。
③速度控制单元的检测回路不良。
④电动机与机械间的间隙太大。
⑵伺服驱动器上的7段数码管报警FANUC C系列、a /a i系列数字式交流伺服驱动器通常无状态指示灯显示，驱动器的报警是通过驱动器上的7段数码管进行显示的。
FANUC 数控交流伺服驱动系统故障维修
FANUC 数控交流伺服驱动系统故障维修（一）1、FANUC 0T数控系统工作数小时后出现剧烈振动的故障维修故障现象：某采用FANUC 0T数控系统的数控车床，开机时全部动作正常，伺服进给系统高速运动平稳、低速无爬行。
加工的零件精度全部达到要求。
当机床正常工作5~7h后（时间不定），Z轴出现剧烈振荡，CNC报警，机床无法正常工作。
这时，即使关机再起动，只要手动或自动移动Z轴，在所有速度范围内，都发生剧烈振荡。
但是，如果关机时间足够长（如：第二天开机），机床又可以正常工作5~7h，并再次出现以上故障，如此周期性重复。
分析和处理过程：该机床X、Z分别采用FANUC 5、10型AC伺服电动机驱动，主轴采用FANUC 8S AC主轴驱动，机床带液压夹具、液压尾架和15把刀的自动换刀装置，全封闭防护，自动排屑。
因此，控制线路设计比较复杂，机床功能较强。
根据以上故障现象，首先从大的方面考虑，分析可能的原因不外乎机械、电气两个方面。
在机械方面，可能是由于贴塑导轨的热变形、脱胶，滚珠丝杠、丝杠轴承的局部损坏或调整不当等原因引起的非均匀性负载变化，导致进给系统的不稳定。
在电气方面，可能是由于某个元器件的参数变化，引起系统的动态性改变，导致系统的不稳定等等。
鉴于本机床采用的是半闭环伺服系统。
为了分清原因，维修的第一步是松开Z轴伺服电动机和滚珠丝杠之间的机械联接，在Z轴无负载的情况下，运行加工程序，以区分机械、电气故障。
经试验发现：故障仍然存在，但发生故障的时间有所延长。
因此，可以确认故障为电气原因，并且和负载大小或温升有关。
由于数控机床伺服进给系统包含了CNC、伺服驱动器、伺服电动机等三大部分，为了进一步分清原因，维修的第二步是将CNC的X轴和Z轴的速度给定和位置反馈互换（CNC的M6和M8、M7和M9互换），即：利用CNC的X轴指令控制机床的Z轴伺服和电动机运动，CNC的Z轴指令控制机床的X轴伺服和电动机运动，以判别故障发生在CNC或伺服。
数控维修--FANUC伺服驱动系统故障维修七概要
数控维修 --FANUC 伺服驱动系统故障维修七第六章第一课 FANUC 伺服驱动系统故障维修 60例例 235.开机后电动机产生尖叫的故障维修故障现象:一台配套 FANUC 15MA数控系统的龙门加工中心,在起动完成、进入可操作状态后, X 轴只要一运动即出现高频振荡,电动机产生尖叫,系统无任何报警。
分析与处理过程:在故障出现后, 观察 X 轴拖板, 发现实际拖板振动位移很小; 但触摸电动机输出轴, 可感觉到转子在以很小的幅度、极高的频率振动:且振动的噪声就来自 X 轴伺服电动机。
考虑到振动无论是在运动中还是静止时均发生, 与运动速度无关, 故基本上可以排除测速发电机、位置反馈编码器等硬件损坏的可能性。
分析可能的原因是 CNC 中与伺服驱动有关的参数设定、调整不当引起的:且由于机床振动频率很高, 因此时间常数较小的电流环引起振动的可能性较大。
由于FANUC 15MA 数控系统采用的是数字伺服,伺服参数的调整可以直接通过系统进行, 维修时调出伺服调整参数页面, 并与机床随机资料中提供的参数表对照, 发现参数 PRMl852、 PRMl825与提供值不符,设定值见下:参数号正常值实际设定值1852 1000 34141825 2000 2770将上述参数重新修改后,振动现象消失,机床恢复正常运行。
例 236.驱动器无准备好信号的故障维修故障现象:一台配套 FANUC 0M 系统的加工中心,机床起动后,在自动方式运行下, CRT 显示 401号报警。
分析与处理过程:FANUC OM出现 401号报警的含义是“轴伺服驱动器的 VRDY 信号断开, 即驱动器未准备好”。
根据故障的含义以及机床上伺服进给系统的实际配置情况,维修时按下列顺序进行了检查与确认: 1 检查 L/M/N轴的伺服驱动器, 发现驱动器的状态指示灯 PRDY 、 VRDY 均不亮。
2检查伺服驱动器电源 ACl00V 、 ACl8V 均正常。
FANUC伺服系统的故障诊断及其维修(doc 20页)
FANUC伺服系统的故障诊断与维修阅读：586伺服系统的故障诊断，虽然由于伺服驱动系统生产厂家的不同，在具体做法上可能有所区别，但其基本检查方法与诊断原理却是一致的。
诊断伺服系统的故障，一般可利用状态指示灯诊断法、数控系统报警显示的诊断法、系统诊断信号的检查法、原理分析法等等。
FANUC伺服驱动系统与FANUC数控系统一样，是数控机床中使用最广泛的伺服驱动系统之一。
从总体上说，FANUC伺服驱动系统可以分为直流驱动与交流驱动两大类。
如前所述，直流驱动又有SCR速度控制单元与PWM速度控制单元两种形式；交流驱动分模拟式交流速度控制单元与数字式交流速度控制单元两种形式。
在1985年以前生产的数控机床上，一般都采用直流伺服驱动，其配套的控制系统有FANUC的FS5、FS6、FS7系统等。
随后生产的数控机床上，一般都采用交流伺服驱动，其配套的控制系统有FANUC 的FS0、FSll、FSl5/16系统等。
5.2.1 FANUC直流伺服系统的故障诊断与维修直流伺服系统一般用于20世纪80年代中期以前生产的数控机床上，这些数控机床虽然距今已经有二十多年，但由于当时数控系统的价格十分昂贵，通常只有在高、精、尖设备中才采用数控，因此，其机床的刚性、可靠性等各方面性能通常都较好，即使在今天，很多设备还是作为企业的关键设备在使用中，故直流伺服系统的维修仍然是今天数控机床维修的重要内容。
1．SCR速度控制单元的常见故障与维修SCR速度控制单元的主要故障与可能的原因，常见的有以下几种。
(1)速度控制单元熔断器熔断造成速度控制单元熔断器烧断的原因有下述几种：1)机械故障造成负载过大。
如：滑动面摩擦系数太大；齿轮啮合不良；工件干涉、碰撞；机械锁紧等。
以上故障可通过测量电动机电流来判断确认。
2)切削条件不合适。
如：机床切削量过大，连续重切削等。
3)控制单元故障。
如：控制单元的元器件损坏，控制板上设定端设定错误，电位器调整不当等。
数控维修--FANUC伺服驱动系统故障维修二
数控维修--FANUC伺服驱动系统故障维修二第六课第一课 FANUC 伺服驱动系统故障维修 60例例208~例209．速度控制单元HCAL报警的故障维修例208．故障现象：一台配套FANUC 6ME的数控冲床，开机时CRT显示ALM401报警，且Y轴速度控制单元上HCAL报警灯亮。
分析与处理过程：FANUC 6M系统CRT上显示401报警的含义是“X、Y、Z等进给轴伺服驱动系统的速度控制单元的准备信号(VRDY信号)为OFF状态，即伺服驱动系统没有准备好”：速度控制单元状态指示灯HCAL亮的含义是“速度控制单元存在过电流报警”。
由于本机床使用的是PWM直流速度控制单元，根据报警分析，直流速度控制单元存在过电流报警是引起数控系统401报警的根本原因，因为当速度控制单元出现过电流时，必然使得速度控制单元的“准备好”信号(VRDY信号)断开。
速度控制单元出现过电流可能的原因有： 1)主回路逆变晶体管TMl~TM4模块不良。
2)伺服电动机电枢线短路、绕组短路或对地短路。
3)驱动器内部逆变晶体管输出短路或对地短路。
根据以上原因，通过测量电动机绕组，表明电动机正常；因此故障最大可能的原因是驱动器上的晶体管模块损坏。
通过实际测量发现，驱动器主回路的逆变晶体管模块TMl、TM2(参见图5-12)损坏。
在测量确认主回路无短路的前提下，通过更换同规格模块后，故障排除，机床恢复正常工作。
例209．故障现象：一台采用FANUC 6M系统，配套DCl0型PWM直流速度控制单元的立式加工中心，开机时出现ALM401报警。
分析与处理过程：FANUC 6M出现ALM 401报警的含义同前。
检查速度控制单元，发现Y轴伺服驱动器上的HCAL报警灯亮，表明Y轴存在过电流，故障可能的原因同上。
为了确认故障部位，维修是先取下伺服电动机的电枢线，并设定了端子S23短路(取消由于电枢线未连而产生TGLS报警)。
再次开机试验，发现HCAL报警消失，由此确认，故障与驱动器本身无关，其故障部位在电枢线或伺服电动机上。
数控维修--FANUC伺服驱动系统故障维修十
数控维修--FANUC伺服驱动系统故障维修十第六章第一课 FANUC 伺服驱动系统故障维修 60例例254．FANUC l5系统偶尔出现SV013报警的维修故障现象：一台配套FANUC 15MA数控系统的龙门加工中心，在正常加工过程中，系统偶尔出现SV013报警。
分析与处理过程：FANUC 15MA系统出现SV013报警的含义是“Y轴伺服驱动器的V-READY信号断开(YAXIS IMPROPER V-READY OFF)”。
检查伺服驱动器，发现Y轴伺服驱动上的VRDY发光二极管不亮。
由于FANUC交流伺服驱动的VRDY信号是在伺服驱动器的主接触器MCC吸合、伺服驱动器主回路接通后，如驱动器工作正常(即驱动器无过电流、过电压、过热、测速反馈等报警)，MCC就保持吸合，信号VRDY为“1”。
本故障的实质是主接触器MCC未能正常吸合、保持或触点接触不良，根据本章前述，其可能的原因有：1)伺服驱动器故障。
2)驱动器主回路过电流。
3)CNC与伺服单元之间的电缆连接不良。
仔细检查Y轴伺服驱动器，发现驱动器除VRDY发光二极管不亮外，无其他的报警灯亮，由此可初步排除驱动器主回路过电流的原因。
检查CNC和伺服驱动器间的连接电缆，未发现连接问题。
为了进一步判定故障原因，维修时将Y轴和Z轴伺服驱动器的控制板进行了交换，但故障仍然存在，排除了驱动器控制板不良的原因。
接着，又交换了Y轴和Z轴伺服驱动器的功放板，交换后故障从Y轴移到了Z轴，由此判定故障原因在Y轴伺服驱动器的功放板。
对照FANUC交流伺服主回路进行详细检查，确认主回路的电气元器件均无故障，由此推断产生故障的原因可能是MCC接触器本身的不良。
为了确认，维修时通过外部电源直接给MCC接触器线圈加110V交流控制电压，经试验发现MCC存在自动断开现象，说明MCC接触器线圈存在故障。
更换接触器后，机床恢复正常。
例255．FANUC l6系统ALM411、ALM414报警的维修故障现象：某配套FANUC l6系统的进口卧式加工中心，在B轴回转时出现ALM414、ALM411报警。
数控维修--FANUC伺服驱动系统故障维修四-4
数控维修--FANUC伺服驱动系统故障维修四第六课第一课 FANUC 伺服驱动系统故障维修 60例例217．系统主板不良引起的跟随误差报警的故障维修故障现象：一台配套FANUC 6ME的加工中心，在加工过程中，突然停机，CRT显示401、410、420报警。
分析与处理过程：FANUC 6M系统CRT上显示401报警的含义与可能的原因同上。
报警410、420的含义是“X轴和Y轴停止时的位置偏差过大”，其可能的原因有： 1)位置偏差值设定错误。
2)输入电源电压太低。
3)伺服电动机不良。
4)电动机的动力线和反馈线连接故障。
5)速度控制单元故障以及系统主板的位置控制部分故障，等等。
考虑到本机床X、Y轴速度控制单元同时存在报警，因此，故障一般都与速度控制单元的公共部分有关。
通过检查伺服驱动器电源、速度控制单元辅助电源、速度控制单元与CNC的连接等公共部分，未发现不良：初步判定可能是系统主板的位置控制部分不良引起的。
考虑到现场有同类机床，为维修提供了便利。
通过替换主板，确认了故障是由于系统主板不良引起的，直接更换主板后，排除故障，机床恢复正常。
例218．编码器不良引起的跟随误差报警的故障维修故障现象：某配套FANUC 3MA系统的数控铣，在运行过程中系统显示ALM31报警。
分析及处理过程：FANUC 3MA系统显示ALM 31报警的含义是“坐标轴的位置跟随误差大于规定值”。
通过系统的诊断参数DGN 800、801、802检查，发现机床停止时DGN 800(X轴的位置跟随误差)在－1与－2之间变化；DGN801 (Y轴的位置跟随误差)在±1与－1之间变化；但DGN802 (Z轴的位置跟随误差)值始终为“0”。
由于伺服系统的停止是闭环动态调整过程，其位置跟随误差不可以始终为“0”，现象表明Z轴位置测量回路可能存在故障。
为进一步判定故障部位，采用交换法，将Z轴和X轴驱动器与反馈信号互换，即：利用系统的X轴输出控制Z轴伺服，此时，诊断参数DGN 800数值变为0，但DGN 802开始有了变化，这说明系统的Z轴输出以及位置测量输入接口无故障。
FANUC 数控交流伺服驱动系统故障维修
FAＮＵC 数控交流伺服驱动系统故障维修（一）1、FＡNUC 0T数控系统工作数小时后出现剧烈振动的故障维修故障现象:某采用FANＵＣ０T数控系统的数控车床，开机时全部动作正常,伺服进给系统高速运动平稳、低速无爬行。
加工的零件精度全部达到要求。
当机床正常工作５~7h后(时间不定），Z轴出现剧烈振荡,CNＣ报警，机床无法正常工作。
这时，即使关机再起动,只要手动或自动移动Z轴，在所有速度范围内，都发生剧烈振荡。
但是，如果关机时间足够长（如:第二天开机），机床又可以正常工作5～7h,并再次出现以上故障，如此周期性重复。
分析与处理过程:该机床X、Z分别采用ＦＡNUC 5、10型ＡC伺服电动机驱动,主轴采用ＦANUC ８S AC主轴驱动,机床带液压夹具、液压尾架和１5把刀的自动换刀装置，全封闭防护,自动排屑。
因此，控制线路设计比较复杂,机床功能较强。
根据以上故障现象，首先从大的方面考虑,分析可能的原因不外乎机械、电气两个方面。
在机械方面,可能是由于贴塑导轨的热变形、脱胶,滚珠丝杠、丝杠轴承的局部损坏或调整不当等原因引起的非均匀性负载变化,导致进给系统的不稳定。
在电气方面,可能是由于某个元器件的参数变化，引起系统的动态性改变，导致系统的不稳定等等。
鉴于本机床采用的是半闭环伺服系统。
为了分清原因，维修的第一步是松开Z轴伺服电动机和滚珠丝杠之间的机械联接,在Z轴无负载的情况下，运行加工程序,以区分机械、电气故障。
经试验发现：故障仍然存在,但发生故障的时间有所延长。
因此，可以确认故障为电气原因,并且和负载大小或温升有关。
由于数控机床伺服进给系统包含了CNC、伺服驱动器、伺服电动机等三大部分，为了进一步分清原因,维修的第二步是将CＮC的Ｘ轴和Z轴的速度给定和位置反馈互换(CNC的Ｍ6与M８、M7与Ｍ９互换）,即：利用CＮC的X轴指令控制机床的Z轴伺服和电动机运动，ＣNC的Z 轴指令控制机床的X轴伺服和电动机运动，以判别故障发生在CNC或伺服。
FANUC数控交流伺服系统的常见故障与维修之三——交流伺服电动机的维修
1、交流伺服电动机的基本检查
原则上说，交流伺服电动机可以不需要维修，因为它没有易损件。
但由于交流伺服电动机内含有精密检测器，因此，当发生碰撞、冲击时可能会引起故障，维修时应对电动机作如下检查：
（1）是否受到任何机械损伤?
（2）旋转部分是否可用手正常转动?
（3）带制动器的电动机，制动器是否正常？
（4）是否有任何松动螺钉或间隙?
（5）是否安装在潮湿、温度变化剧烈和有灰尘的地方?等等。
2、交流伺服电动机的安装注意点
维修完成后，安装伺服电动机要注意以下几点：
（1）由于伺服电动机防水结构不是很严密，如果切削液、润滑油等渗入内部，会引起绝缘性能降低或绕组短路，因此，应注意电动机尽可能避免切削液的飞溅。
（2）当伺服电动机安装在齿轮箱上时，加注润滑油时应注意齿轮箱的润滑油油面高度必须低于伺服的输出轴，防止润滑油渗入电动机内部。
（3）固定伺服电动机联轴器、齿轮、同步带等连接件时，在任何情况下，作用在电动机上的力不能超过电动机容许的径向、轴向负载（见表1）。
表1 交流伺服电动机容许的径向、轴向负载
（4）按说明书规定，对伺服电动机和控制电路之间进行正砖的连接(见机床连接图)。
连接中的错误，可能引起电动机的失控或振荡，也可能使电动机或机械件损坏。
当完成接线后，在通电之前，必须进行电源线和电动机壳体之间的绝缘测量。
茨量甲500兆欧表进行；然后，再用万能表检查信号线和电动机壳体之间的绝缘。
注意：不能用兆玫表测量脉冲编码器输入信号的绝缘。
3、脉冲编码器的更换
如交流伺服电动机的脉冲编码器不良，就应更换脉冲编码器。
数控维修--FANUC伺服驱动系统故障维修五
数控维修--FANUC伺服驱动系统故障维修五第六章第一课 FANUC 伺服驱动系统故障维修 60例例225．故障现象：一台配套FANUC 6ME的加工中心，在长期使用后，只要工作台移动到行程的中间段，X轴即出现缓慢的正、反向摆动。
分析与处理过程：由于机盖在其他位置时工作均正常，因此，系统参数、伺服驱动器和机械部分应无问题。
考虑到机盖已经过长期使用，机盖与伺服驱动系统之间的配合可能会发生部分改变，一旦匹配不良，可能引起伺服系统的局部振动。
根据FANUC伺服驱动系统的调整与设定说明，维修时通过改变X轴伺服单元上的S6、S7、S11、S13等设定端的设定，消除了机床的振动。
例226．故障现象：一台配套FANUC 6ME的加工中心，在长期使用后，手动操作Z轴时有振动和异常响声，CRT显示431号报警。
分析与处理过程：FANUC 6M系统出现431号报警的含义是“移动过程中Z轴误差过大”。
通过系统的位置跟随误差诊断参数DGN802检查Z轴的位置误差，发现此值超过了系统允许的范围。
为了分清故障部位，考虑到机床伺服系统为半闭环结构，通过脱开电动机与丝杠的联接再次开机试验，发现伺服驱动系统工作正常，故障清除，从而初步判定故障原因在机床机械部分。
利用手动转动机床Z轴，发现丝杠转动困难，丝杠的轴承发热。
经仔细检查，发现Z轴导轨无润滑，造成Z轴摩擦阻力过大；重新修理Z轴润滑系统后，机床恢复正常。
例227．故障现象：一台配套FANUC 3M系统的数控铣，在快速移动时，X轴与Y轴电动机有异常声，Z轴出现不规则的抖动，并且在主轴起动后，现象更为明显。
分析与处理过程：根据故障现象，初步判定该故障与驱动系统公共电源部件有关。
但利用万用表检查各轴驱动器和CNC系统的工作电压，都满足要求。
为了进一步对输入电源进行确认，维修时用示波器仔细检查了电源的输入波形，发现伺服驱动器直流整流的交流输入电压波形异常。
再向前进行逐级检查，最终发现驱动器的输入匹配电阻存在问题，经测量其阻值已经变大；换上电阻后，机床恢复正常。
数控维修--FANUC伺服驱动系统故障维修八
数控维修--FANUC伺服驱动系统故障维修八第六章第一课 FANUC 伺服驱动系统故障维修 60例例241．驱动器同时出现OV、TG报警的故障维修故障现象：一台配套FANUC 0TE-A2系统的数控车床，X轴运动时出现ALM401报警。
分析与处理过程：检查报警时X轴伺服驱动板PRDY指示灯不亮，OV、TG两报警指示灯同时亮，CRT上显示ALM401号报警。
断电后NC重新起动，按X轴正/负向运动键，工作台运动，但约2~3s，又出现ALM401号报警，驱动器报警不变。
由于每次开机时，CRT无报警，且工作台能运动，一般来说，NC与伺服系统应工作正常，故障原因多是由于伺服系统的过载。
为了确定故障部位，考虑到本机床为半闭环结构，维修时首先脱开了电动机与丝杠间的同步齿型带，检查X轴机械传动系统，用手转同步带轮及X轴丝杠，刀架上下运动平稳正常，确认机械传动系统正常。
检查伺服电动机绝缘、电动机电缆、插头均正常。
但用电流表测量X轴伺服电动机电流，发现X轴静止时，电流值在6~1lA范围内变动。
因X轴伺服电动机为A06B-0512-B205型电动机，额定电流为6.8A，在正常情况下，其空载电流不可能大于6A，判断可能的原因是电动机制动器未松开。
进一步检查制动器电源，发现制动器DC90V输入为“0”，仔细检查后发现熔断器座螺母松动，连线脱落，造成制动器不能松开。
重新连接后，确认制动器电源已加入；开机，故障排除。
例242．驱动器同时出现TG、DC报警的故障维修故障现象：某配套FANUC 0M的二手数控铣，采用FANUC S 系列三轴一体型伺服驱动器，开机时，驱动器同时出现L/M/N轴的TG、DC报警。
分析与处理过程：FANUC S系列数字伺服出现TG报警的含义是“速度控制单元断线，即伺服电动机或编码器连接不良或速度控制单元设定错误”。
DC报警的含义是“直流母线过电压”，可能的原因有直流母线的斩波管、制动电阻等元器件不良，或系统电源不正确等。
FANUC交流伺服β系列伺服单元(IOLINK型)故障检修几例
2.如果还有报警，检查IPM模块的散热器上的热保护开关是否断开。
3.更换伺服放大器。
四、LED显示11,系统的PMM显示319报警
原因分析：当伺服电机是绝对编码器，电机在第一次通电时没有旋转超过一转以上。一般发 生在更换过伺服放大器，电机，编码器或动过反馈线。
解决方法:
1.在开机的情况下想办法使电机旋转超过1转，由于机床设计时，基本都有解决此问题 的操作方法。
2.如果不能排除，按以下方法处理：如果传动部分没有制动装程，将急停按下，用手盘 动刀盘或该轴，使此电机旋转超过1转，关机再开，报警消失。如果有制动装豊，应先使 制动装置松开，制动装程不在电机上可将电机拆下，操作完后再安装上即可。
五、电池低电压报警（LED显示1或2,系统PMM显示350或351报警）
3.如果是偶尔出现，可能是干扰引起，检查电机反馈线的屏蔽线是否完好。
二、编码器脉冲计数错误报警（LED显示6,系统的PMM画而显示303/304/305/308报警） 原因分析：伺服电机的串行编码器在运行中脉冲丢失，或不计数。
解决方法：
1.关机再开，如果还有相同报警，更换电机（如果是a电机更换编码器）或反馈电缆线。
4.伺服放大器的内部过热检测电路故障，更换伺服放大器。
九、LED显示小n（405）参考点返回异常报警。
原因分析：按正确的方法重新进行参考点返回操作。
十、LED显示r （PMM显示410, 411）
数控机床伺服驱动系统故障维修
2.5主轴伺服系统故障诊断
❖ （1）外界干扰
故障现象：主轴在运转过程中出现随机和无规律性的 振动或转动。 原因分析：主轴速度指令信号或反馈信号受到电磁波、 供电线路或信号传 输干扰而出现误动作。 检查方法：令主轴转速指令为零，观察主轴是否有往 复摆动，或通过调整零速平衡和漂移补偿看故障能否 消除。
度、轮廓跟随精度、定位精度等。
三、进给伺服系统
❖3.2 数控机床对进给驱动系统的要求
（1）调速范围要宽； （2）定位精度要高； （3）快速响应，无超调； （4）低速大转矩，过载能力强； （5）可靠性高；
三、进给伺服系统
❖ 3.3 进给驱动系统的分类
① 按执行元件的类别，可分为：步进电动机、直流电动机、交流电动机进 给驱动系统；
检查方法：检查振动周期是否与转速有关。如无关，一般是主轴驱 动装置未调整好；如有关，应检查主轴机械部分是否良好，测 速装置是否不良。
2.5主轴伺服系统故障诊断
❖ （7）主轴电动机不转
原因分析： CNC系统至主轴驱动装置除了转速模拟量控制信
号外，还有使能控制信号，一般为DC+24V继电器线圈电压； 主轴驱动装置故障；主轴电动机故障。
目录
一、伺服系统概述 二、主轴驱动系统
❖ 主轴驱动系统、故障形式、故障诊断
三、进给伺服系统
❖ 进给驱动系统、伺服系统结构形式、故障诊断
四、位置检测装置
一、伺服系统概述
v 1.1伺服系统概念
数控机床的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。
如果说数控系统是数控机床的大脑，是发布“命令”的指挥 机构，那么伺服系统就是数控机床的“四肢”，是执行机构，它 忠实而准确地执行由数控系统发来的命令，控制数控机床的运动 部件的位置和速度，加工出所需工件的外形和尺寸。
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FANUC 数控交流伺服驱动系统故障维修1、FANUC 6M数控开机出现剧烈振动的故障维修故障现象：一台配套FANUC 6M的加工中心，在机床搬迁后，首次开机时，机床出现剧烈振动，CRT显示401、430报警。
分析与处理过程：FANUC 6M数控系统CRT上显示401报警的含义是“X、Y、Z等进给轴驱动器的速度控制准备信号（VRDY信号OFF状态，即：速度控制单元没有准备好”；ALM430报警的含义是“停止时Z轴的位置跟随误差超过”。
根据以上故障现象，考虑到机床搬迁前工作正常，可以认为机床的剧烈振动，是引起X、Y、Z等进给轴驱动器的速度控制准备信号（VRDY信号）为“OFF”状态，且Z轴的跟随误差超过的根本原因。
分析机床搬迁前后的最大变化是输入电源发生了改变，因此，电源相序接反的可能性较大。
检查电源进线，确认了相序连接错误；更改后，机床恢复正常。
2、FANUC 6ME数控运动失控的故障维修故障现象：一台配套FANUC 6ME系统的加工中心，由于伺服电动机损伤，在更换了X 轴伺服电动机后，机床一接通电源，X轴电动机即高速转动，CNC发生ALM410报警并停机。
分析与处理过程：机床一接通三磊．X轴电动机即高速转动，CNC发生ALM410报警并停机的故障，在机床厂第一次开机调试时经常遇到，根据维修经验，故障原因通常是由于伺服电动机的电枢或测速反馈极性接反引起的。
考虑到本机床X轴电动机已经进行过维修，实际存在测速发电机极性接反的可能性，维修时将电动机与机械传动系统的连接脱开后（防止电动机冲击对传动系统带来的损伤），直接调换了测速发电机极性，通电后试验．机床恢复正常。
3、FANUC 6ME数控运动失控的故障维修故障现象：一台配套FANUC 6ME系统、FANUC直流伺服驱动、SIEMENS1HU3076直流伺服电动机的进口加工中心，在机床大修后，机床一接通电源，X轴电动机即高速转动，CNC发生ALM410报警并停机。
分析与处理过程：故障分析处理过程同上，初步判定故障原因通常是由于伺服电动机的电枢或测速反馈极性接反引起的；考虑到本机床大修时，将X轴电动机进行了重新安装，且SIEMENS lHU3076直流伺服电动机不带测速发电机，伺服电动机的实际转速反馈信号通过对编码器的F/V转换得到，因此故障最大可能的原因是电动机电枢线极性接反。
维修时在电动机与机械传动系统脱开后（防止电动机冲击对传动系统带来的损伤），直接调换了电动机电枢极性，通电后试验，机床恢复正常。
4、FANUC 7M数控速度控制单元无报警指示的故障维修故障现象：一台配套FANUC 7M数控系统的加工中心，开机时，系统CRT显示ALM05、ALM 07报警。
分析与处理过程：FANUC 7M数控系统ALM 05报警的含义是“系统处于“急停”状态”；ALM07报警的含义是“伺服驱动系统末准备好”。
在FANUC 7M系统中，引起05、07号报警的常见原因有：数控系统的机床参数丢失或伺服驱动系统存在故障。
检查机床参数正常；但速度控制单元上的报警指示灯均未亮，表明伺服驱动系统未准备好，且故障原因在速度控制单元。
进一步检查发现，Z轴伺服驱动器上的30A（晶闸管主回路）和1.3A（控制回路）熔断器均已经熔断，说明Z轴驱动器主回路存在短路。
分析驱动器主回路存在短路的原因，通常都是由于晶闸管被击穿引起的。
故利用万用表逐一检查主回路的晶闸管，发现其中的两只晶闸管已被击穿，造成了主回路的短路。
更换晶闸管后，驱动器恢复正常。
5、FANUC 6ME数控速度控制单元无报警指示的故障维修故障现象：一台配套FANUC 6ME的加工中心，在加工过程中，突然停机，CRT显示ALM401、410、411、420、421、430、431号报警。
分析与处理过程：FANUC6ME系统CRT上显示以上各报警的含义是：ALM 401：X、Y、Z等进给轴驱动器的速度控制准备信号（VRDY信号）为“OFF”状态，即：伺服驱动系统没有准备好。
ALM 410、420、430：X轴、Y轴和Z轴停止时的位置偏差过大。
ALM 411、421、431：X轴、Y轴和Z轴移动时位置偏差过大。
根据FANUC 6M数控系统的维修说明书，发生以上报警号的原因较多，且都与位置控制、伺服驱动器有关。
实际分析，在一般情况下，系统同时发生X轴、Y轴和Z轴伺服驱动器损坏的可能性较小，故而故障应与速度控制单元的公共部分有关。
通过检查速度控制单元的主回路电源、辅助电源等公共部分．发现伺服变压器的进线电源熔断器的其中两相已熔断。
测量伺服变压器一次(侧)进线，确认变压器柜内部存在短路；打开伺服变压器柜检查发现，伺服变压器进线的电线绝缘破损，造成了电源短路。
在重新连接后，确认伺服驱动器无短路，重新开机，故障排除，机床恢复正常。
6、FANUC 7M数控速度控制单元TGLS报警的故障维修故障现象：一台配套FANUC 7M数控系统的加工中心，开机时，CRT显示ALM 05、ALM 07报警。
分析与处理过程：FANUC 7M数控系统发生05号报警的含义同例4。
检查机床伺服驱动系统，发现X轴速度控制单元上的TGLS报警灯亮，即：X轴存在测速发电机断线报警，分析故障可能的原因有：1）测速发电机或脉冲编码器不良。
2）电动机电枢线断线或连接不良。
3）速度控制单元不良。
测量、检查X轴速度控制单元，发现外部条件正常；速度控制单元与伺服电动机、CNC 的连接正确，表明故障与速度控制单元或电动机有关。
为了确定故障部位，维修时首先通过互换X、Y轴速度控制单元的控制板，发现故障现象不变，初步判定故障在伺服电动机或电动机内装的测量系统上。
由于故障都与伺服电动机有关，维修时再次进行了同规格电动机的互换确认，故障随着伺服电动机转移。
将X轴电动机拆下，通过加入直流电，单独旋转电动机，电动机转动平稳、调速正常，表明电动机本身无故障。
用示波器测量测速发电机输出波形，发现波形异常。
拆下测速发电动机检查，发现测速发电机电刷弹簧已经断裂，引起了接触不良。
通过清扫测速发电机，并更换电刷后，机床恢复正常。
7、FANUC 6M数控速度控制单元TGLS报警的故障维修故障现象：一台配套FANUC 6M数控的加工中心，机床起动后，手动进行第4轴回参考点操作，速度控制单元出现TGLS报警。
分析与处理过程：速度控制单元出现TGLS报警的含义是“速度测量系统断线”。
根据故障的含义以及实际机床情况，维修时按下列顺序进行了检查与确认：1）检查电动机内装式脉冲编码器，未发现不良。
2）检查电动机、驱动器各连接器，均已经牢固连接。
3）用万用表测量电动机各电缆的连接，未发现问题。
4）交换驱动器的控制板未见异常。
重新起动机床，报警消失，但回转工作台回零后，又重现报警。
为了分清故障部位，考虑到机末伺服系统为半闭环结构，试着脱开电动机与丝杠的联接后，再次开机试验，发现故障消失，因此判定故障原因在回转工作台的机械部分。
检查后发现回转工作台的齿牙盘巨置已经发生了偏离，经重新调整机械位置后，报警消除，机床恢复正常。
8、FANUC 6ME数控速度控制单元HCAL报警的故障维修故障现象：一台配套FANUC 6ME的数控冲床，开机时CRT显示ALM 401报警，且Y 轴速度控制单元上HCAL报警灯亮。
分析与处理过程：FANUC 6M数控系统CRT上显示401报警的含义是“X、Y、Z等进给轴伺服驱动系统的速度控制单元的准备信号（VRDY信号）为OFF状态，即伺服驱动系统没有准备好”；速度控制单元状态指示灯HCAL亮的含义是“速度控制单元存在过电流报警”。
由于本机床使用的是PWM直流速度控制单元，根据报警分析，直流速度控制单元存在过电流报警是引起数控系统401报警的根本原因，因为当速度控制单元出现过电流时，必然使得速度控制单元的“准备好”信号（VRDY信号）断开。
速度控制单元出现过电流可能的原因有：1）主回路逆变晶体管TM1~TM4模块不良。
2）伺服电动机电枢线短路、绕组短路或对地短路。
3）驱动器内部逆变晶体管输出短路或对地短路。
根据以上原因，通过测量电动机绕组，表明电动机正常；因此故障最大可能的原因是驱动器上的晶体管模块损坏。
通过实际测量发现，驱动器主回路的逆变晶体管模块TM1、TM2损坏。
在测量确认主回路无短路的前提下，通过更换同规格模块后，故障排除，机床恢复正常工作。
9、FANUC 6M数控速度控制单元HCAL报警的故障维修故障现象：一台采用FANUC 6M数控系统，配套DC10型PWM直流速度控制单元的立式加工中心，开机时出现ALM 401报警。
分析与处理过程：FANUC 6M数控出现ALM 401报警的含义同例8。
检查速度控制单元，发现Y轴伺服驱动器上的HCAL报警灯亮，表明Y轴存在过电流，故障可能的原因同例8。
为了确认故障部位，维修是先取下伺服电动机的电枢线，并设定了端子S23短路（取消由于电枢线未连而产生TGLS报警）。
再次开机试验，发现HCAL报警消失，由此确认，故障与驱动器本身无关，其故障部位在电枢线或伺服电动机上。
拆下Y轴伺服电动机检查，发现该轴电动机由于安装位置不良，长期有冷却水溅入电枢线插头，引起了电枢线插头的绝缘不良，产生了短路；更换电动机插头，并对冷却水进行防护处理后，机床恢复正常。
10、FANUC 6M数控速度控制单元BRK报警的故障维修故障现象：一台采用FANUC 6M数控系统，配套FANUCDCl0型PWiM直流伺服驱动系统的数控铣床，在自动运行过程中突然停机，CNC出现ALM 401、ALM 431报警。
分析与处理过程：FANUC 6M数控出现ALM 401报警的含义同上例；ALM431是Z轴跟随误差报警。
检查伺服驱动系统，发现Z轴速度控制单元的BRK报警灯亮，表明主回路断路器跳闸，分析故障原因，可以初步确定为主回路存在短路或过电流。
重新合上主回路断路器NBFl/NBF2后，测量Z轴速度控制单元电源进线，发现U、W 间存在短路，对照速度控制单元主回路原理图逐一检查主回路各元器件，测量发现，该速度控制单元的主回路浪涌吸收器ZNR存在短路。
更换同规格的浪涌吸收器后，在测量确认主回路已无短路的情况下，再次开机，机床故障排除。
11、FANUC 6M数控速度控制单元HVAL报警的故障维修故障现象：某配套FANUC 6M数控系统，DC20/30型直流PWM驱动的卧式加工中心，在自动加工过程中，偶然出现ALM401、ALM421报警。
分析与处理过程：FANUC 6M出现ALM401报警的含义同上例，ALM421是Y轴位置跟随超差报警。
由于故障偶尔出现，初步判定CNC与伺服驱动系统本身无损坏：据操作人员反映，在机床手动、回参考点工作时，均无报警，分析电缆连接不良的可能性亦较小。