进给伺服系统的调试与维修
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
伺服调试步骤及注意点
伺服调试步骤和注意点用途：介绍FANUC系统伺服调试的方法及步骤文件使用的限制以及注意事项等文件版本更新的纪录修订日期版本号文件名称修订内容修订人2009年11月 1.0 伺服调试步骤和注意点首次发布徐少华目录1、伺服调试概述 (2)1.1伺服优化的对象 (2)1.2伺服优化的方法 (2)2、手动一键设定one shot (3)2.1、one shot功能介绍 (3)2.2、参数设定支持画面的调用 (3)2.3手动加入滤波器的方法 (5)2.4伺服增益的自动调整 (5)2.5典型加工形状的测试 (7)3、伺服软件自动调整导航器 (8)3.1自动调整导航器介绍 (8)3.2导航器调整具体步骤： (9)4、servo guide手动调整 (14)4.1伺服三个环(电流环、速度环、位置环)调整 (14)4.1.1、电流环的调整：设定HRV控制模式 (14)4.1.2、速度环的调整：合理提高速度环增益(100%~600%) (16)4.1.3、位置环的调整：一步到位设定位置环增益为4000~8000 (27)4.2加减速时间常数的调整 (28)4.2.1加减速时间常数的分类 (28)4.2.2一般控制(不使用高速高精度功能)加减速时间常数的调整 (30)4.2.3高速高精度模式下时间常数的确认 (34)5、典型加工形状调整、检测 (38)5.1圆的调整 (38)5.1.1圆度的调整 (38)5.1.2圆大小调整 (39)5.1.3圆象限的调整 (39)5.2方的调整 (50)5.3、1/4圆弧的调整 (52)1、伺服调试概述1.1伺服优化的对象先来看一下FANUC系统的伺服控制原理框图，从上图，我们可以看出：系统从里至外分为“电流控制(电流环)”、“速度控制(速度环)”、“位置控制(位置环)”。
那么伺服调试的第一重要方面就是三个环在高响应、高刚性下的“和谐”工作，即为：合理提高伺服的增益，又必须保证伺服系统不出现振荡。
进给伺服系统位置控制过程中的参数调整
源 ，再 开 电动 机 编码 器 测量 就 生 效 。 ③最 后按 【Ｉ Ｆ 令 栅 除 】软键 。 ④通 电后 再检 ￣ Ｄ ３ 。ＤＢ １ 否 ＩＢ １ Ｊ Ｂ是 为 １１０ ０ （ 则 ，重 新修 改 Ｐ Ｃ １０ ０ 否 Ｌ 参数 ） 。
返 回参考点结束。如果行程开关损坏 ，参考点的回
释 圈 Ｉ 悃 团 建 ｆ 国
ｉ
ｌ
速度反馈
位置反馈
ｉ
ｌ
３ 实例 分 析 ． （ ）半 闭 环 伺 服 系 统 故 障 举 例 宝 鸡 生 产 的 １
Ｓ ０ 的数 控 车 床 是采 用 丝 杠旋 转 间接 测量 工作 台 Ｋ５ Ｐ
图１ 进给伺服的半 闭环控制
（ ）全 闭环 伺 服 系统 数 控 机床 进 给 系统 的控 ２ 制 量 是 Ｃ 输 出 的位 移指 令 和 机 床 工作 台 实 际位 移 ＮＣ 的 差 值 ，因 此 ，需 要 有 位 置 检测 装 置 ，该 装置 放 在 工 作 台 上 ，测 出 各坐 标 轴 的 实时 位 移 量 或 实 际所 处 位 置 ，并将 测 量 值 反馈 给 Ｃ Ｃ 置 ，与 指 令进 行 比 Ｎ 装 较 求 得 差值 ，Ｃ Ｃ 置控 制 机 床 向着 消 除 差值 的方 Ｎ 装 向运 动 。数控 机 床 采 取 了直 线式 位 置 检 测装 置 作 为
唯一的位置反馈信号 ，所以机床 的进给伺服系统的
实 际速 度 反 馈 信 号来 自伺 服 电动机 的 内装 编码 器信
参磊
冷工 加
一 枷
７ ９
设 备 ｓ 维 修
． ｑ ｉｍｅ ｔ ｎ ｉｔｎ ｎ ｅ ｜ 【 ｕｐ ｎ ｄ ａ Ｍａｎｅ ａ ｃ
减 速 信号 后 伺 服 电动 机 减 速 ，并 以某 一 设 定 的低 速 运 行 ；当Ｃ Ｃ Ｎ 接收 到 返 回零 脉 冲信 号 后 ，该 坐标 轴
伺服电机常见故障与维修
伺服电机常见故障与维修伺服电机常见故障与维修伺服电机可使控制速度，位置精度非常准确，可以将电压信号转化为转矩和转速以驱动控制对象。
伺服电机转子转速受输入信号控制，并能快速反应，在自动控制系统中，用作执行元件，且具有机电时间常数小、线性度高、始动电压等特性，可把所收到的电信号转换成电动机轴上的角位移或角速度输出。
分为直流和交流伺服电动机两大类，其主要特点是，当信号电压为零时无自转现象，转速随着转矩的增加而匀速下降。
伺服电机常见结构如下：伺服电机常见故障与维修方法如下：一、电机上电，机械振荡(加／减速时)引发此类故障的常见原因有：①脉冲编码器出现故障。
此时应检查伺服系统是否稳定，电路板维修检测电流是否稳定，同时，速度检测单元反馈线端子上的电压是否在某几点电压下降，如有下降表明脉冲编码器不良，更换编码器；②脉冲编码器十字联轴节可能损坏，导致轴转速与检测到的速度不同步，更换联轴节；③测速发电机出现故障。
修复，更换测速机。
维修实践中，测速机电刷磨损、卡阻故障较多，此时应拆下测速机的电刷，用纲砂纸打磨几下，同时清扫换向器的污垢，再重新装好。
二、电机上电，机械运动异常快速(飞车)出现这种伺服整机系统故障，应在检查位置控制单元和速度控制单元的同时，还应检查：①脉冲编码器接线是否错误；②脉冲编码器联轴节是否损坏；③检查测速发电机端子是否接反和励磁信号线是否接错。
一般这类现象应由专业的电路板维修技术人员处理，负责可能会造成更严重的后果。
三、主轴不能定向移动或定向移动不到位出现这种伺服整机系统故障，应在检查定向控制电路的设置调整、检查定向板、主轴控制印刷电路板调整的同时，还应检查位置检测器(编码器)的输出波形是否正常来判断编码器的好坏(应注意在设备正常时测录编码器的正常输出波形，以便故障时查对)。
四、坐标轴进给时振动应检查电机线圈、机械进给丝杠同电机的连接、伺服系统、脉冲编码器、联轴节、测速机。
五、出现NC错误报警NC报警中因程序错误，操作错误引起的报警。
数控机床伺服进给系统常见故障及典型案例分析
一
服 和 滚 珠 丝 杠 连 接 用 的 联 轴 器 ， 于 连 接 松 动 或 联 轴 器 本 由 由运 动 到 停 止 的 过 程 中 ， 停 止 位 置 出 现 较 在 身 的 缺 陷 ， 裂 纹 等 ， 成 滚 珠 丝 杠 转 动 或 伺 服 的 转 动 不 同 动 时 速 度 不 稳 ． 如 造 大 幅度 的振 荡 ， 时 不 能 完 成 定 位 ， 须 关 机 后 ， 能 重 新 有 必 才 步 ， 而使 进 给 忽 快 忽 慢 ， 生 爬 行 现 象 。 从 产 工作 。 １３ 窜 动 ． 、 分析与处理 过 程 ： 细 观 察 机床 的振 动 情况 ， 现 ， 仔 发 Ｘ 在 进 给 时 出 现 窜 动 现 象 ， 可 能 原 因 有 ： 、 线 端 子 接 其 １接 轴 振 荡 频 率 较 低 ， 无 异 常 声 从 振 荡 现 象 上 看 ， 障 现 象 且 故 触不 良， 紧 固的螺 钉 松动 ；、 置 控制 信 号受 到 干扰 ；、 如 ２位 ３ 与 闭环 系 统 参 数 设 定 有 关 ， ： 统 增 益 设 定 过 高 、 分 时 如 系 积 测速 信号不稳定 ， 测 速 装 置 故 障、 速 反馈 信 号 干扰 等 。 如 测 间常数 设定过大等 。 如 果 窜 动 发 生 在 正 、 向 运 动 的 瞬 间 ， 一 般 是 由 于 进 给 传 反 则 检 查 系 统 的参 数 设 定 、 服 驱 动 器 的 增 益 、 分 时 间 电 伺 积 动链 的反 向间隙或者伺服 系统增益 过大引起 。 位器调 节等均在合适 的范围 ， 与 故障 前 的调整完 全一 致 ， 且 １ ４ 过 载 ． 因此可 以初 步 判 断 ， 的 振荡 与 参 数 的 设定 与 调 节 无 关 。 轴 当进给运动 的 负 载过 大 、 数设 定 错误 、 参 频繁 正 、 向 反 为 了进 一步验证 ， 维修时在记 录 了原调整 值 的前提 下 ， 以 将 运 动 以 及 进 给 传 动 链 润 滑 状 态 不 良 时 ， 会 引 起 过 载 的 故 均 上参数 进行 了重新 调节 与试验 ， 现故 障依 然存在 ， 明了 发 证 障 。 此 故 障 一 般 机 床 可 以 自行 诊 断 出来 ， 在 Ｃ Ｔ 显 示 屏 并 Ｒ 判断 的正确性 。 上 显 示 过 载 、 热 或 过 电 流 报 警 。 同 时 ， 进 给 伺 服 模 块 上 过 在 在 以上基础上 ， 参数与 调整值 重新 回到原设 定后 ， 将 对 用指示 灯或者数 码管 显 示驱 动 单 元过 载 、 电 流等 报 警信 过 伺 服 电 动 机 与 测 量 系统 进 行 了 检 查 。 首 先 清 理 了 测 速 发 电 息。 机 和 伺 服 电 动 机 的 换 向 器 表 面 ， 用 数 字 表 检 查 测 速 发 电 并 １ ５ 伺 服 电 动 机 不 转 ． 机 绕 组 情 况 。检 查 发 现 ， 伺 服 电 动 机 的 测 速 发 电 机 转 子 该 当速度 、 置 控制 信 号未 输 出 、 位 或者 使能 信号 （ 即伺服 与 电动 机 轴 之 间 的连 接 存 在 松 动 ， 接 部 分 已 经 脱 开 ； 重 粘 经 允 许 信 号 ， 般 为 ＤＣ＋ ２ Ｖ 继 电 器 线 圈 电 压 ） 接 通 以 及 一 ４ 未 新 连接后 ， 开机试 验 ， 障现 象消失 ， 故 机床恢复正 常工作 。
伺服设定及调试步骤
ＦＡＮＵＣ伺服系统一般调整BEIJING-FANUC ＦＡＮＵＣ伺服系统一般调整BEIJING-FANUC停止中的振动抑制BEIJING-FANUC 停止中的振动抑制BEIJING-FANUC停止中的振动抑制停止中的振动抑制停止中的振动抑制停止中的振动抑制积压进给(爬行)的抑制BEIJING-FANUC 积压进给(爬行)的抑制BEIJING-FANUCSERVO GUIDE 测量图形过冲的抑制BEIJING-FANUC 过冲的抑制BEIJING-FANUC高速高精度伺服调整BEIJING-FANUC 高速高精度伺服调整BEIJING-FANUC高速高精度调整概述BEIJING-FANUC 高速高精度调整概述BEIJING-FANUC高速高精度调整概述BEIJING-FANUC 高速高精度调整概述BEIJING-FANUCＨＲＶ控制设定BEIJING-FANUC ＨＲＶ控制设定BEIJING-FANUC滤波器调整BEIJING-FANUC 滤波器调整BEIJING-FANUC速度增益调整BEIJING-FANUC 速度增益调整BEIJING-FANUC位置增益调整BEIJING-FANUC 位置增益调整BEIJING-FANUC前馈调整BEIJING-FANUC 前馈调整BEIJING-FANUC前馈0%前馈100%前馈调整BEIJING-FANUC 前馈调整BEIJING-FANUC前馈调整BEIJING-FANUC 前馈调整BEIJING-FANUCY轴需加VFFY500大了前馈调整BEIJING-FANUC 前馈调整BEIJING-FANUCY:好结果圆弧半径减速BEIJING-FANUC 圆弧半径减速BEIJING-FANUC10μm/div 拐角钳制速度F2000/R5拐角减速BEIJING-FANUC 拐角减速BEIJING-FANUCA B C速度差减速功能速度差减速功能BEIJING-FANUC速度差减速功能小结小结小结小结小结•双位置反馈功能（选择功能）•只要半闭环不出现震动，全闭环就可以消除震动。
fanuc伺服调试步骤
SERVO GUIDE -1伺服调试的步骤伺服调试的步骤连接设定连接设定1．打开伺服调整软件后，出现以下菜单画面：图1 ：主菜单2．点击图1 的“通信设定”，出现以下菜单。
连接设定连接设定图2：通讯设定连接设定连接设定NC 的IP 地址检查如下：图3：CNC的IP地址设定连接设定连接设定电脑的IP 地址检查：图4：PC 的IP 地址设定连接设定连接设定如果以上设定正确，在测试后还没有显示OK，请检查网线连接是否正确。
图5：NC-PC 正确连接连接设定连接设定注意：对于现在的新笔记本电脑，内置网卡可能自动识别网络信号，如果是这样的，则耦合器和交叉网线不需要，直接连接就可以了。
下拉参数页面下拉参数页面1，点击主菜单（图）上面的“参数”，如下：图6：参数初始画面下拉参数页面下拉参数页面点击“在线”，如果正确（NC 出于MDI 方式，POS 画面），则出现下述参数画面。
注意：CNC 型号选择，必须和你正在调试的系统一致，否则所显示的参数号可能和实际的有差别。
下拉参数页面下拉参数页面2，参数初始画面及系统设定图7：参数系统设定画面下拉参数页面下拉参数页面参数画面打开后进入“系统设定”画面，该画面的内容不能改动，可以检查该系统的高速高精度功能和加减速功能都有哪些，后面的调整可以针对这些功能修改。
频率响应测定频率响应测定通过频率响应测量各轴的共振点，并用滤波器参数来抑制共振。
在满足波形要求，保证共振点被抑制的情况下，提高速度环路增益。
图8：频率响应频率响应测定频率响应测定在图形画面，按“工具”-〉“频率响应”，然后按“测量”，选择需要测量的轴（X，Y，Z 等），然后按“开始”就可以自动侧量了。
通过观察上述图形，可以看到共振点的中心频率等，在参数画面上设定。
如下：图9：滤波器设定频率响应测定频率响应测定注意：设定参数时一定要选择相应的轴。
设定完后一定要再测一遍。
图10 加滤波器后的频率响应曲线如果有两个或以上共振点，可以使用多个滤波器来抑制（每个轴有四个滤波器）。
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。
伺服系统的故障诊断与维修
2．感应同步器的工作原理
第 四 障章 诊 断伺 与服 维系 修统 的 故
• 1、对滑尺上的绕组通以交流电，根据电磁原理，将 在定尺绕组上感应出电压，定尺绕组中感应电压是 滑尺上正弦绕组和余弦绕组所产生的感应电压的矢 量和。滑尺每移动一个节距，定尺上感应电压按余
弦规律变化一周。
• 2、由于定尺上感应电压变化的周期与滑尺相对定尺
• （2）轴连接方式 • ① 直接连接。通过各种联轴器连接。联轴
器形式有锥销套筒型、夹紧环型、波纹管 型及膜片型等。
• ② 间接连接。通过齿轮或同步带传动。
4.4.6 位置检测装置的维护与故障诊断
第 四 障章 诊 断伺 与服 维系 修统 的 故
• 位置检测装置的维护包括以下几方面内容。
• 1．光栅的维护
第 四 障章 诊 断伺 与服 维系 修统 的 故
• （2）启动频率； • （3）矩频特性与动态转矩 ； • （4）静态转矩与矩角特性 。
• •
矩频特性曲线
步进电动机静态矩角特性
第 四 障章 诊 断伺 与服 维系 修统 的 故
步进电机的外观图
4.4 位置检测装置的安装调整与故障诊断
第 四 障章 诊 断伺 与服 维系 修统 的 故
图4.13 透射光栅和反射光栅
• 1－光电池；2, 4－聚光镜；3－夹缝；5－光源；G1－标尺光栅 ；G2－指示光栅
• 图透射光栅和反射光栅
•
光栅尺及数显表
第 四 障章 诊 断伺 与服 维系 修统 的 故
光栅尺在机床导轨上的安装
第 四 障章 诊 断伺 与服 维系 修统 的 故
2．光栅尺的安装与调整
器的原边，转子绕组相当于变压器的副边。将励磁电 压接到原边时，转子上感应的输出电压与转子的角位
进给伺服系统的常见故障有哪几种
进给伺服系统的常见故障有哪几种进给伺服系统的常见故障有以下几种：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设定的硬限位时，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，解除报警。
2．过载当进给运动的负载过大，频繁正、反向运动以及传动链润滑状态不良时，均会引起过载报警。
一般会在CRT 上显示伺服电动机过载、过热或过流等报警信息。
同时，在强电柜中的进给驱动单元上、指示灯或数码管会提示驱动单元过载、过电流等信息。
3．窜动在进给时出现窜动现象：①测速信号不稳定，如测速装置故障、测速反馈信号干扰等；②速度控制信号不稳定或受到干扰；③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向运动的换向瞬间时，一般是由于进给传动链的反向间隙或伺服系统增益过大所致。
4．爬行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，由于联接松动或联轴器本身的缺陷，如裂纹等，造成滚珠丝杠转动与伺服电动机的转动不同步，从而使进给运动忽快忽慢，产生爬行现象。
5．机床出现振动机床以高速运行时，可能产生振动，这时就会出现过流报警。
机床振动问题一般属于速度问题，所以就应去查找速度环；而机床速度的整个调节过程是由速度调节器来完成的，即凡是与速度有关的问题，应该去查找速度调节器，因此振动问题应查找速度调节器。
主要从给定信号、反馈信号及速度调节器本身这三方面去查找故障。
6．伺服电动机不转数控系统至进给驱动单元除了速度控制信号外，还有使能控制信号，一般为DC+24V 继电器线圈电压。
伺服电动机不转，常用诊断方法有：①检查数控系统是否有速度控制信号输出；②检查使能信号是否接通。
通过CRT 观察I/O 状态，分析机床PLC 梯形图(或流程图)，以确定进给轴的起动条件，如润滑、冷却等是否满足；③对带电磁制动的伺服电动机，应检查电磁制动是否释放；④进给驱动单元故障；⑤伺服电动机故障。
FANUC进给伺服控制系统故障诊断与维修
一 台 Ｆ ８０加工 中心 （ Ｆ Ｎ Ｃ Ｖ一 ０ 配 ＡＵ
硬件 检测 到分离 式检测 器 断线 。
除。
Ｂｉ ｔ ６
Ｌ Ｖ
Ｂｉ ｔ ５
Ｂｉ ｔ ４
Ｂｉ ｔ ３
Ｂｉ ｔ ２
Ｂ ｔ ｉｌ
Ｂｔ ｉ ０
０ＶＣ ＨＣ ＡＬ ＨＶＡＬ ＤＣＡＬ ＢＡＬ Ｆ ０Ｆ ＡＬ
过 电流与电流异常是两个不同的概念 ， 切不可等
Ｏ Ｌ Ｖ ： Ｌ Ｖ： Ｏ Ｃ： Ｖ 过载 报警 。 低 电压报警 。 过 电流报警 。 同看 待 。
明电流异常， 应为电动机的动力线短路或放大器故障。 维修过程 依据操作者提供的故障发生 的经过 ， 结合图纸资料进行分析 ， 发现 轴电动机动力线对地 短路。进一步检查 ， 发现动力线外皮破损 ， 在运动过程 中对地短路， 短路 电流 大 ， 造成 电流异常。更换 动力 线， 故障排除。
当伺服系统出现故障时 ， 在显示屏 或操作 面板上 显示报警内容或报警信息。如 Ｆ Ｎ Ｃ进 给伺服 出现 ＡＵ ４０— Ｎ （ ０ ４ ７ Ｎ为轴号 ） 为伺服故 障报警 。如 ４ ０表示 Ｎ
Ｎ轴在 停 止时位 置 误 差 超 过 了设 定 值 ；Ｎ ４ ４表 示 数 字
伺服出现故障 ；Ｎ ４ ６表示位置检测连接故 障；Ｎ 表示 ４７
２ 故障维修实例
２１ 故 障 １ ．
故障现象
一台 Ｄ Ｋ ５数控铣床 （ Ｆ Ｎ ｃ Ｘ４ 配 Ａ ｕ 一
０ ＭＣ系统） 屏显 ４４ 报警 （ 服异常 ） 且 轴伺服 ， １＃ 伺 ，
指示驱动器报警的原因。
（） ２ 系统 显示屏 报警
模块单元的窗 口出现 ８ 报警 。 ＃ 分析 判 定 检 查 诊 断 号 Ｄ Ｇ ２ ． Ｎ ７０ ４位 为 “ ” 表 １，
伺服驱动器维修
伺服驱动器维修引言伺服驱动器是现代工业自动化中常用的电气设备，负责控制伺服电机的运动和位置。
在使用过程中，由于各种原因，伺服驱动器可能会出现故障或需要进行维修保养。
本文将介绍伺服驱动器的维修方法和常见故障排查过程。
维修方法伺服驱动器的维修可以分为硬件故障和软件故障两部分。
下面将分别介绍两者的维修方法。
硬件故障维修1.检查电源: 首先确认伺服驱动器是否正常接通电源。
检查电源线、保险丝、开关等。
2.检查连接线: 检查伺服驱动器与伺服电机之间的连接线是否松动或出现断路现象。
3.检查电机: 对伺服电机进行检查，观察是否有异响、过热等现象。
如果有异常，说明可能是电机问题。
4.检查传感器: 检查伺服驱动器的传感器，包括位置传感器和速度传感器，确保其正常工作。
5.更换故障部件: 如果确定是某个部件故障，如继电器、电容等，可以尝试更换相应部件。
6.调试和测试: 在维修完成后，对伺服驱动器进行调试和测试，确保其正常工作。
软件故障维修1.软件重置: 尝试对伺服驱动器进行软件重置，恢复出厂设置。
这样可以消除可能存在的软件故障。
2.更新固件: 检查伺服驱动器的固件版本，如果有更新版本可用，可以尝试升级固件。
3.参数调整: 检查伺服驱动器的参数设置，可能是由于参数设置错误导致的故障。
4.故障日志: 查看伺服驱动器的故障日志，了解具体的故障信息。
根据日志可针对性地进行修复。
5.联系供应商: 如果以上方法无法解决问题，可以联系伺服驱动器的供应商寻求进一步的帮助和支持。
常见故障排查过程在进行伺服驱动器维修时，了解常见故障排查过程可以更快地找到故障原因。
以下是几个常见的故障排查步骤：1.观察指示灯: 检查伺服驱动器上的指示灯状态，如是否亮起、闪烁等。
根据指示灯状态可以初步判断故障位置。
2.排除电源故障: 使用万用表检查电源电压是否正常。
如果电源电压不稳定，可能是电源故障导致的。
3.检查通信: 检查伺服驱动器与上位机或PLC的通信是否正常。
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。
数控机床技术中的进给系统故障分析与排除
数控机床技术中的进给系统故障分析与排除在数控机床技术中，进给系统是关键的部件之一，它负责驱动工件在加工过程中的运动。
然而，由于各种原因，进给系统可能会出现故障，导致机床无法正常工作。
本文将对数控机床技术中的进给系统故障进行分析与排除。
首先，让我们来了解一下数控机床的进给系统。
进给系统通常由伺服电机、螺母、球螺杆等组成，通过控制机构实现工件的直线或旋转运动。
其中，伺服电机是进给系统的核心部件，负责提供动力和控制精度。
在实际运行中，进给系统可能出现以下几类常见故障：1. 运动不稳定：当机床在运行过程中出现抖动、颤动或停滞等现象时，可能是由于进给系统的控制参数设置不合理导致的。
此时，可以通过检查和调整控制参数，如速度、加减速度、加减速曲线等，来解决问题。
另外，也需要检查伺服电机和传动部件是否正常工作，如有必要，进行维护和更换。
2. 运动误差过大：进给系统的精度是评判机床性能的重要指标之一，如果机床在加工过程中出现运动误差过大的情况，可能是由于进给系统的传动部件磨损严重、传动链条松弛或传感器故障等原因引起的。
此时，应检查并更换磨损的传动部件，加紧传动链条，并修复或更换故障的传感器。
3. 运动方向错误：当机床在加工过程中出现运动方向错误的情况，可能是由于进给系统的输入指令与实际运动方向不一致导致的。
首先，需要检查数控系统中的参数设置是否正确，如坐标系方向、加工坐标系、工件坐标系、刀具半径补偿等。
如果参数设置无误，则需要检查数控系统的输入输出端口是否连接正确，并检查电子设备是否正常工作。
4. 运动速度异常：当机床在加工过程中出现运动速度过快或过慢的情况，可能是由于进给系统的伺服电机控制信号异常或传动部件损坏等原因引起的。
此时，可以通过检查伺服电机的调节电路和控制信号线路，以及检查和更换损坏的传动部件来解决问题。
总结起来，数控机床技术中的进给系统故障可能与运动不稳定、运动误差过大、运动方向错误和运动速度异常等有关。
伺服系统调试心得体
伺服系统调试心得体（一）电机问题(1)电动机窜动：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;(2) 电动机爬行：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;(3)电动机振动：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;(4)电动机转矩降低：伺服电动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，正确使用伺服电动机前一定要对电动机的负载进行验算;(5) 电动机位置误差：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;(6)电动机不转：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。
（二）增益问题首先，机械本身的结构对伺服增益的调整有重要影响。
如果机械本身的刚性比较好（磨床丝杆传动），伺服的相关增益则可以设置较高。
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3.3.2 FANUC 0i D数控系统常用伺服系统调整参数
参数号 1815 1815 1825 1826 1827 1828 1829 1830 1851 符号 #1 OPT #5 APC 含义 位置检测器是否用绝对脉冲编码器 是否使用分离型脉冲编码器或直线尺 各轴的伺服环增益 各轴到位宽度 各轴切削进给的到位宽度 各轴移动中的最大允许位置偏差量 各轴停止中的最大允许位置偏差量 各轴关断时允许的最大位置偏差 各轴反相间隙补偿量
指令单位（NC） CMR(倍率) 检测单位（伺服）
任务2 进给伺服系统初始化参数设定
3.2.3 进给伺服系统参数初始化设定步骤
5. 设定柔性进给变比N/M（电子齿轮比或柔性齿轮比或 F.FC)：确定机床的检测单位。常设值; 6. 设定电机转动方向：设定值是对着电动机轴一侧看电 机旋转方向：111 逆时针旋转；-111 顺时针旋转; 7. 设定速度脉冲数、位置脉冲数; 8. 设定参考计数器的容量; 9. 关闭NC电源，并再次接通，则伺服参数自动设定。
项目3： 进给伺服系统的调试与维修
任务1 任务2 任务3 任务4 任务5 任务6 FANUC ΒI系列伺服单元的连接 进给伺服系统初始化参数设定 进给伺服系统调整与优化设置 进给伺服系统伺服通道FSSB设定 进给伺服系统诊断与报警故障 数控机床返回参考点故障
任务1 FANUC ΒI系列伺服单元的连接
任务2 进给伺服系统初始化参数设定
3.2.1 数控系统采样周期伺服系统控制流程
从数控系统一个采样周期伺服控制中，可以看出FANUC进给 伺服系统的工作流程如下：移动指令MCMD 将指令送入位置 控制环，经过“脉冲分配器”的输出指令脉冲与反馈脉冲经过 位置“误差寄存器”（诊断300#）比较后将差值送入“比较 项”（增益回路Kp，参数1825#）输出速度指令VCMD 到速 度环，再经过与速度反馈数据TSA 的比较进入“误差放大器”， 之后进行“速度环积分控制（K1V/S）”或“速度环比例控制 （K2V）”处理，并与“电机转子位置信息θ（格雷码C1、C2、 C4、C8）”产生“力矩指令（TCMD）”进入电流控制环节， 最终进行脉宽调制处理，形成PWMA-PWMF脉宽调制信号， 并经过1/F接口处理将其转换为串行光电信号，通过COP10A 光缆将脉宽调制信号送到伺服放大器上。
任务2 进给伺服系统初始化参数设定
3.2.2 进给伺服系统参数初始化设定
在进行进给伺服系统参数初始化设定之前首先需要确定信息有： A. 数控系统类型 例：0i Mate-D B. 伺服电动机型号名称 例：βi4/4000 C. 电机内置编码器种类 例：αiA1000 D. 分离式检测器的有无 例：无 E. 电动机每转1圈机床移动量： 例：10mm/每转1圈 F. 机床的检测单位 例：0.001mm G. NC的指令单位 例：0.001mm
任务给伺服系统参数初始化设定步骤
1. 在急停状态下接通电源，设NO.3111#0=1，显示 伺服设定画面; 2. 电机号设定（NO.2020）：读取伺服电机标签上电 机规格号和电动机型号名，电动机型号实例; 3. 设定AMR（电枢倍增比）：设定为“00000000”; 4. 设定CMR（指令倍乘比）：CMR决定由CNC输入伺 服的移动量的指令倍率;
3.1.3 FANUC βi系列伺服单元的连接 1. 数据总线 2. 控制电源 3. 伺服单元上电回路 4. 伺服电机动力电源连接 5. 伺服电机反馈的连接 6. 急停与MCC连接 7. 急停回路的连接
任务1 FANUC ΒI系列伺服单元的连接
3.1.4 FANUC βi系列伺服单元接口 FANUC βi系列伺服单元接口功能如下：
3.1.1 数控机床进给伺服系统
1. 数控机床的进给伺服系统属于位置控制伺服系统，数 控系统控制进给轴的“位置控制”和“插补”。全闭 环数控系统的进给伺服控制系统有三个环节，位置环 （外环）；速度环（中环）；电流环（内环）。 2. 在三环系统中，位置环的输出是速度环的输入；速度 环的输出是电流环的输入；电流环的输出直接控制功 率变换单元，这三个环的反馈信号都是负反馈。 3. 对数控进给伺服系统的要求不只是静态特性，如：停 止时的定位精度、稳定度，更重要的是要求进给伺服 刚性好，响应性快，运动的稳定性好，分辨率高，这 样才能高速、高精度地加工出表面光滑的高质量工件。
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8.
9.
10. 11. 12. 13.
L1、L2、L3：主电源输入端接口，三相交流电源200V、50/60Hz。 U、V、W：伺服电动机的动力线接口。 DCC、DCP：外接DC制动电阻接口。 CX29：主电源MCC控制信号接口。 CX30：急停信号（*ESP）接口。 CXA20：DC制动电阻过热信号接口。 CX19A：DC24V控制电路电源输入接口。连接外部24V稳压电源。 CX19B：DC24V控制电路电源输出接口。连接下一个伺服单元的 CX19A。 C0P10A：伺服高速串行总线（FSSB）接口。与下一个伺服单元的 C0P10B连接（光缆）。 C0P10B：伺服高速串行总线（FSSB）接口。与CNC系统的C0P10A 连接（光缆）。 JX5：伺服检测板信号接口。 JF1：伺服电动机内装编码器信号接口。 CX5X：伺服电动机编码器为绝对编码器的电池接口。
任务1 FANUC ΒI系列伺服单元的连接
3.1.2 FANUC βi系列伺服系统构成 FANUC βi系列伺服系统由以下组件构成：
◦ ◦ ◦ ◦ ◦ ◦
1）伺服放大器模块SVM； 2）AC线路滤波器； 3）连接电缆（FSSB）； 4）伺服电动机； 5）熔断器； 6）电源变压器。
任务1 FANUC ΒI系列伺服单元的连接
任务3 进给伺服系统调整与优化设置
3.3.1 进给伺服系统参数调整画面 一般用户都忽略FANUC数控系统提供的进给伺服 系统调整画面，其实这方面的调整对机床的性能 很重要，必需根据实际机床的状况仔细调整。调 整画面按键：按[SYSTEM] [SV-PRM] [SVTUN]。
任务3 进给伺服系统调整与优化设置