伺服系统的故障诊断与维修
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。
数控机床伺服系统故障诊断五例
生产 证 明 ， 此生 产工 艺 方 法 可靠 、 率 高 ， 且保 证 效 并
了大 批量装 车 天线能 够按 照用户 要求顺 利完成 。
等 ， 动工作 台及 刀架 ， 带 通过 多轴 的联 动 使刀具相 对
工件产 生各种 复 杂 的机 械 运 动 ， 而 加 工 出用 户 所 从
要 求 的复杂形 状 的工件Ⅲ 。因此伺 服 系统 故 障是 整 个 数控机 床故 障 的一 个重 要部 分 。下 面将结 合实 际 工 作 中数 控机 床 的故障 现象 ， 伺服 系统 常见故 障 对
ｎ ｍｂ ｒｏ ｕｔ ｂ ｅｍｅ ｎ ｆｍａｎ ｅ ａ ｃ ｈ ｃ ｓ ａ ｄ ｔ０ ｂ ｅ ｈ ｏ ｉ ｇ ｍｅ ｈ ｄ ｏ ｓ ｌ ｅ ｔ ｅ ｓ ｅ ｉ ｃ ｐ ｏ ｌ ｍｓ ｆ ｒ Ｃ ｕ ｅ ｆｓ ｉ ｌ ａ ｓｏ ｉ ｔｎ ｎ ｅ ｃ ｅ ｋ ｎ ｒ ｕ ｌｓ ｏ ｔ ｔ ｏ ｓ ｔ ｏ ｖ ｈ ｐ ｃｆ ｒ ｂ ｅ ｏ ＮＣ 系统 （ ｅｖ ｙｔｍ） 数控 机 床 的主 要组 Ｓ ｒｏｓ ｓｅ 是 成 部分 ， 由于它 和机 械部分 有联接 ， 以 出现 故障 的 所 机会 相对 多一 些 。在数 控 机 床 中， 伺服 系 统 接 收数 控 系统发 出的位 移 、 度指 令 ， 速 经变 换 、 整 与放 大 调
长短轴 线 ， 压板 压紧 。如背架 和工 装之 间有 间隙 ， 用
需要 垫平后再 压 紧 ， 调 整杆 螺 装 在栅 支 板 上 。配 把 焊调整 杆另一 端 至背架弯 管上 ， 进行 退火处 理 （ 不包
括 栅支 板） 。重 复上 述压 紧和 固定 步骤 ， 然后 按照裁 断时 的标号对 号栅 支 板定 位 夹 紧 装 置穿 人 栅条 ， 穿
数 控 机 床 伺 服 系 统 故 障诊 断五例
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。
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。
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。
FANUC 0i-F系统伺服上电故障诊断与排除
第2期(总第225期) 2021年4月机 械工程与自动化MECHANICAL ENGINEERING&AUTOMATIONNo2Apr文章编号=672-6413(2021)02-0205-02FANUC0-F系统伺服上电故障诊断与排除肖振泉，李宇，金星，韦晓航，廖益丰，王彩虹(柳州铁道职业技术学院，广西柳州545616)摘要：介绍了FANUC0i-F伺服系统的硬件组成，阐述了FANUC0i-F伺服控制原理，重点分析了FANUC 0i-F系统伺服上电过程。
在此基础上，又进一步研究了伺服无法上电的原因，并总结出伺服上电故障的诊断与排除流程。
通过3个维修案例的实践运用，证明了该流程的有效性。
关键词：FANUC；伺服上电；故障诊断中图分类号：TG659文献标识码：B0引言在FANUC01-F系统数控机床上，伺服系统为全数字伺服系统，伺服放大器接收控制单元CNC发出的伺服轴进给运动指令，经过转换和放大后驱动伺服电动机，实现所要求的进给运动［］。
伺服系统故障约占整个数控系统故障的1/3［］,而伺服上电故障又是伺服系统最常见的故障之一，因此研究伺服上电故障的诊断与排除方法具有显著的现实意义。
1伺服硬件组成FANUC0i-F伺服系统硬件主要由CNC单元、伺服放大器、伺服电机和检测装置组成，相互之间的连接关系如图1所示。
|CNC单元霍当伺服放大耦f|伺服电机H检测装置图1FANUC0i-F伺服系统硬件连接关系(1)CNC单元。
在全数字式的伺服系统中，CNC 单元居于主导地位，通过伺服软件(算法)实现对位移、速度的伺服控制，其中实现位移、速度控制的硬件结构及其相关电路称为轴卡(AXESCARD)。
轴卡是一个子CPU系统，由它完成伺服控制的位置、速度、电流三环的运算控制，并将PWM控制信号传给伺服放大器，用于控制伺服电动机的变频［］。
(2)伺服放大器。
在FANUC01-F系统中大部分伺服放大器是多伺服轴/主轴一体型(简称SVSP),可实现3进给轴+1主轴或2进给轴+1主轴的一体化控制。
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
机电系统实验-步进系统
实验五步进系统、伺服系统的故障诊断与维修一、实验目的通过步进电机驱动系统故障产生的各种原因分析，掌握步进电机驱动系统的故障诊断方法，进一步了解步进电机的工作原理和步进电机驱动系统的缺点和不足。
熟练掌握伺服电机驱动系统的原理，分析伺服系统故障产生的各种原因，掌握伺服系统故障诊断方法。
二、实验要求1.熟悉步进电机驱动系统故障产生原因。
2.掌握步进电机驱动系统的故障诊断方法。
3.掌握伺服系统的模块结构。
4.熟悉伺服电机故障产生原因。
5.掌握伺服电机驱动系统故障诊断方法。
三、实验原理（一）步进系统电气原理图（二）步进系统接线图（1）步进驱动系统为开环系统，数控系统向步进驱动器发出指令脉冲，驱动器按脉冲信号输出相应的脉冲功率驱动电机运转，在电机端无执行反馈，故称之为开环系统。
正常情况下，电机会忠实地执行系统所发出的命令.（2）由于开环系统无反馈检测，所以系统发出的命令值如因某种原因不能得到执行，系统无法进行报警监控，而形成运行误差，此现象通常称之为步进电机的丢步现象。
形成丢步的主要因素有电机的输出扭矩小于驱动负载所需要的扭矩，电源供电故障，电机断相等。
（3）步进驱动，根据电机的结构，有不同的步距角（即每个脉冲电机所旋转的角度），如西门子6FC5548系列五相二十拍步进距角为0.36度,系统每发出1000个脉冲，电机旋转1000个步距角,即电机旋转一周。
（4）步进电机的输出扭矩随电机转速的升高而下降，所以步进电机在高速运行时，有时会有丢步现象。
又由于步进电机是以脉冲方式工作的，所以在低频的某以频率段会与机床产生报，影响加工，这些都要修改加工程序予以避开。
（5）步进驱动器工作的三组脉冲信号：P+,P-；D+,D-；E+,E-；其中，P为命令脉冲，D为方向脉冲，E为使能脉冲（有些驱动器无须此信号）（三）伺服系统电气原理图（四）伺服系统接线图数控机床的伺服系统属于自动控制系统中的一种，亦称随动系统，它控制被控对象的转角或位移，使其能自动、连续、精确的复现输入指令的变化规律。
伺服系统的故障诊断和维修技巧
伺服系统的故障诊断和维修技巧伺服系统是一种基于反馈控制原理的高精度、高可靠性电机控制系统，广泛应用于机床、自动化生产线、航空航天等领域。
在使用过程中，由于环境变化、零部件老化等原因，伺服系统可能会出现故障，如何进行准确的故障诊断和维修成为了一个重要的问题。
本文将从以下几个方面介绍伺服系统的故障诊断和维修技巧。
一、故障诊断前的准备工作在进行伺服系统的故障诊断前，需对系统的结构、工作原理、接口电路等进行充分了解，并进行相关的检修操作。
此外，还需对系统进行预防性检修，如清洁、紧固、润滑等，避免由于松动、缺油等原因引起的故障。
二、故障诊断的方法1. 观察法通过观察伺服系统的运行状态、指示灯等，初步判断故障的类型和位置。
此外，还可以通过检查接线端子、电源线、信号线等情况，找出接触不良、线路短路等问题。
2. 测量法通过仪器仪表对伺服系统进行各种信号、电气、机械、液压等方面的测量，如电压、电流、电阻、转速、振动、温度等，确定故障的具体位置。
3. 分离法对伺服系统的各个部分进行拆卸或分离，逐一进行检查，确定出现故障的具体组件。
在拆卸和安装过程中，需注意避免影响其他部件的正常工作，并将拆卸、安装过程中的零部件完好保存。
三、故障维修技巧1. 外部维修法指通过清洁、加润滑油、更换零件等方法，对伺服系统进行外部维修。
外部维修是一种低成本、高效率的维修方式，但对于内部故障无法起到作用。
2. 内部维修法指通过打开设备内部外壳，对故障组件进行检查、更换、修理等，进行内部维修。
内部维修需要具备一定的专业知识和技能，且可能导致设备的二次故障，需谨慎操作。
3. 更换法指直接更换故障组件的方式，即将故障部件直接更换为新的部件。
此方式成本较高，但对于严重的内部故障，更换法是一种较为有效的维修方式。
四、故障预防措施为了减少伺服系统出现故障的可能性，需在平时的使用过程中多注意以下几点：1. 定期清洁、润滑伺服系统，避免因灰尘、污垢、松动等原因引起故障。
伺服(反馈部分)故障
伺服（反馈部分）故障目录案例1（例308）B轴转动不能停止1案例2（例309）高速进给时出现振荡2案例3（例310）X轴出现“栽刀”现象3案例4(例311)位置偏差大于设定值4案例5（例312）加工尺寸无规律变化6案例6（例313）加工的工件全部报废7案例7（例314）移动尺寸偏离设置值8案例8（例315）工件表面出现周期性振纹9案例1（例308）B轴转动不能停止机床型号: BX-110P—Ⅱ型卧式加工中心。
数控系统: FANUC 11M。
故障现象:在自动加工过程中，B轴完成加工的尺寸后，仍然转动不停。
提示:这台加工中心共有X、Y、Z、W、B五个伺服轴，其中B轴为工作台的转轴。
分析原因是B轴的位置反愤元件有问题。
检查分析1)B轴的位置反馈元件是感应同步器，其定尺上有两组线圈—正弦绕组和余弦绕组。
用万用表进行测量，发现正弦绕组与机床外壳的阻值为零。
2)感应同步器是与旋转工作台装配在一起的，这个工作台的机械结构比较复杂，拆卸相当麻烦。
将保护感应同步器的铁质圆盘打开时，便有大量的机油流出。
用棉纱擦拭干净后，发现正弦绕组被紧密地包裹在铝箔内部，难以打开。
3)为了查找短路点，小心翼翼地揭开铝箔，发现正弦绕组是由直径细小的漆包线所绕成的。
为了保护线圈，绕组外部又浸了一层绝缘漆。
此时再测量，正弦绕组与机床外壳的阻值恢复到无穷大状态。
说明短路点是在正弦绕组中，原因是机油透过铝箔流进绕组，长期浸润后造成绝缘漆破坏，绕组与铝箔相碰，铝箔又与保护圆盘直接相连，形成电气短路。
故障处理:铝箔损坏后难以修复。
只能去掉铝箔，更换油封，采取措施防止机油滲入绕组线图中。
如此处理后，故障得以排除。
另有一台HC-800型卧式数控加工中心，出现B轴不旋转(有时旋转不到位)的故障，检查B轴的各个限位开关，发现其中一只因螺钉松动而发生位移，撞块未能将开关压上，有关信号无法传递。
调整开关位置，紧固螺钉后，机床恢复正常工作。
案例2（例309）高速进给时出现振荡机床型号: CINCINNATI型四坐标轴数控铣床。
伺服系统的故障诊断与排除方法
伺服系统的故障诊断与排除方法概述该文档旨在提供一些关于伺服系统故障诊断和排除方法的指导，以帮助解决伺服系统故障。
本文档适用于那些具备一定电子和机械知识的技术人员。
请在尝试任何维修工作之前确保断开电源，并阅读相关设备的操作手册。
故障现象在进行故障诊断和排除之前，我们需要了解伺服系统可能出现的一些常见故障现象。
以下是一些可能的故障现象：1. 伺服系统无法启动或无法正常运行。
2. 伺服系统运行时出现异常噪音或振动。
3. 伺服系统无法实现准确的位置控制。
4. 伺服系统无法实现所需的速度或加速度。
5. 伺服系统无法同时控制多个轴。
故障诊断步骤以下是一些故障诊断和排除步骤，可帮助您找到伺服系统故障的根本原因。
1. 检查电源供应：确保伺服系统的电源供应可靠并且符合规格要求。
2. 检查电缆连接：检查所有电缆连接是否牢固且正确连接，避免松脱或者损坏的连接。
3. 检查电机和传感器：检查伺服驱动器、电机和传感器是否正常工作。
确保没有损坏或磨损的部件。
4. 测试控制信号：使用示波器或多用途测试仪检查控制信号的是否正确发送和接收。
5. 检查程序和参数设置：确认伺服系统的程序和参数设置是否正确。
特别注意位置和速度控制相关的参数设置。
6. 执行故障排除程序：根据设备操作手册中提供的故障排除程序，一步步地检查可能的故障原因并进行修复。
7. 寻求专业帮助：如果您无法准确地确定伺服系统故障的原因或无法自行修复，请及时寻求专业技术支持。
安全注意事项在进行伺服系统的故障诊断和排除工作时，请务必遵守以下安全注意事项：1. 断电：在进行任何维修和检查之前，确保伺服系统的电源已经断开，以防止电击和其他安全事故。
2. 绝缘保护：使用绝缘工具和绝缘手套来防止触电。
3. 防止意外启动：在进行工作时，确保伺服系统的控制器和驱动器没有意外启动的风险。
结论本文档提供了有关伺服系统故障诊断和排除方法的基本指导。
根据具体情况和设备要求，可能需要采取其他特定的措施。
伺服系统常见故障与排除
③没有速度反响电压或时有时断，这可用显示其来测量 速度反响信号来判断，这类故障出检测元件本身存在 故障外，多数是由于连接不良或接通不良引起的
④由于光电隔离板或中间的某些电路板上劣质元器件所 引起的。当有时开机运行相当长一段时间后，出现 “主轴编码器断线〞，这时，重新开机，可能会自动 消除故障
6.伺服单元过电压报警 ①负载转动惯量过大〔再生能力缺乏〕 ②内部或外接的再生放电电路故障〔包括接线断
开或破损等〕 ③加减速时间过小，在降速过程中引起过电压 ④检查AC电源电压〔是否有过大的变化〕
7.伺服单元欠电压报警 ①电源容量太小或AC电源电压过低 ②伺服驱动器的保险丝熔断 ③冲击电流限制电阻断线〔电源电压是否异常，
11. 不 能 准 备 好 系 统 ， 报 警 显 示 伺 服 VRDY OFF 〔0,16/18/0i为401〕
系统开机自检后，如果没有急停和报警，那么发 出*MCON信号给所有轴伺服单元，伺服单元承受到 该信号后，接通主接触器，电源单元吸合，LED由 两杠〔――〕变为00，将准备好〔电源单元准备 好〕信号，送给伺服单元，伺服单元再接通继电 器，继电器吸合后，将*DRDY信号送回系统，如果 系统在规定时间内没有承受到*DRDY信号，那么发 出此报警，同时断开各轴的*MCON信号，因此，上 述所有通路都是可能的故障点。
不适合 6)负载是否过大，是否超出再生处理能力等 7)伺服驱动器的风扇停顿转动 8)电机线圈是否烧坏，用绝缘表测绝缘。应为无穷大，
如果很小那么损坏 9)电机动力线是否绝缘不好〔线破或电机插头进水〕
10)检查主回路的IGBT或IPM模块是否烧坏，造成异 常电流报警。此类报警多数都是由于模块短路引 起，用万用表二极管档测对应的轴U、V、W。对十、 一的导通压降，如果为0，那么模块烧坏，可先拆 开外壳，然后将固定模块的螺钉拆下，更换模块
三菱CNC伺服系统故障诊断及排除
三菱CNC伺服系统故障诊断及排除机床电器2011.2数控?数显——三菱CNC伺服系统故障诊断及排除三菱CNC伺服系统故障诊断及排除黄风(武汉兴东机电设备工程公司,430070)摘要:本文介绍了10例三菱数控伺服系统故障诊断和排除的过程和方法.关键词:三菱,CNC;伺服系统;参数;报警;故障诊断中图分类号:TP306.3文献标识码:B文章编号:1004—0420(2011)02—0018—04 1案例11.1故障现象:上电后伺服电机电流持续上升直至报警有很多例这样的情况.开机不久,某一伺服电机出现"过载"或"过电流"报警,有几例是如果不驱动伺服轴,该轴不报警,一旦仅作点动运行,也发生"过载"或"过电流"报警.而实际情况是电机空载运行.1.2分析及处理既然是"过载","过电流"报警,应该是伺服电机带上了很大负载,但电机现在是空载,为什么会出现这种故障现象呢?打开CNC上的"伺服监视"画面,观察到下列现象:只要发出"点动"信号,伺服电机转动后即使立即停止点动,电机电流还是会持续上升,直到超过设定的极限后发出报警.1.3调试阶段a.检查电机型号参数#2225(参数#2225设置错误也会出现上述故障现象);b.检查电机与驱动器的三相电源U,V,W是否对应,若相序错误会引起此类故障;C.机械安装有问题:如伺服电机轴受到了来自机械方面过大的扭矩,伺服电机的工作特性是保持在NC 系统的"指令位置",而来自机械方面的过大的扭矩迫使伺服电机离开其"指令位置",两方面相互作用,使伺服电机一直在工作,所以在"伺服监视"画面就看到"电流持续上升";d.如果"反向间隙"#2011,#2012设置过大也会加剧由于机械安装不当引起的这类过载现象.1.4故障排除要求厂家将伺服电机拆下,检查安装的同心度及一18一其他影响伺服电机轴受力的情况.重新安装后,该故障排除.也有几例是工作过一段时间后电机仍然出现上述故障现象,经过重新拆装电机后故障消除.2案例22.1故障现象:上电后运行.伺服电机发热直至冒烟某公司大型压力机数控系统为三菱M64,伺服电机7.5kW,交付使用三个月后,点动运行时,该电机出现发热,手摸上去烫手,甚至冒烟.但并未出现"过载","过电流"报警.2.2观察和分析在显示屏的"伺服监视"画面,电流偏高.用手摸伺服电机,电机发热烫手.该电机带有抱闸,其电机发热部位正是抱闸处,其余部位不发热.因此判断是抱闸未打开,电机强制运行而引起的摩擦发热.三菱伺服电机抱闸电压是DC24V,不分极性,用万用表检查控制柜内的DC24V电源,电压为DC24V,而且上电后已经发出打开抱闸信号,电机是新电机,(先假设电机不存在问题),到底是那个环节出了问题呢?仔细观察该设备,该设备是大型压力机,从控制柜到伺服电机距离约10m,这段距离可能造成电压降.用万用表检查伺服电机的抱闸接头,其电压只有DC22V,而标准要求为DC24×(1±5%)V,即抱闸电压在DC22.8V～DC25.2V.很可能是由于抱闸接头处的DC电压过低,造成了抱闸不能打开.2.3故障排除将控制柜内的DC24V电源电压调高,使抱闸处电压达到DC24V,这样抱闸就可以打开,电机就可以正常运行了.2.4小结运行中电机无故出现抖动,运行不畅,电机电流升数控?数显——三菱CNC伺服系统故障诊断及排除机床电器2011.2 高甚至过热过载也应该首先检查抱闸是否打开,三菱伺服电机的电动运行能力较强,即使带抱闸运行,有时也未必报警,但可以观察到运行不畅,电机电流升高,因此,凡是出现电机运行不畅,检查抱闸是必须的.而且该抱闸对电压的要求较高,如果达不到DC24V就可能时断时续,引起电机运行的抖动.引起电机运行不畅的第二个原因是相序不对,相序不对会引起电机颤动,闷响,这是必须注意的.3案例33.1故障现象:伺服轴一运行就出现"过极限报警"基本配置:数控热处理机床,三菱数控C64系统NC轴:5轴,使用绝对值检测系统.5个轴的绝对值原点全部能正常设置,无报警;但点动试运行时,第1～第4轴能正常运行,第5轴不能正常运行,一运行就出现"过极限报警".3.2检查第5轴软极限参数#2013,#2014设置正常,该参数没有问题.将第5轴改为"相对值检测系统",可点动运行.不出现"过极限报警".该系统参数是直接从另一多轴(8轴)系统复制过来.3.3分析如果该现象与"绝对值检测系统"有关,为何其他4轴能在"绝对值检测系统"下正常工作?如果与轴数有关,同样系统已使用多次,如果与参数有关,为何在"相对值检测系统"下能够点动?这使人感到迷惑. 3.4判断既然第5轴在"绝对值检测系统"下点动出现"过极限报警",而在"相对值检测系统"又可正常工作,该系统可控制NC轴为8轴,所以可判定系统硬件无问题,问题仍然是参数问题,要么有某一参数在起作用, 要么有参数互相冲突.3.5处理继续检查参数,特别是检查"绝对值检测系统"与软极限有关的参数,当检查到参数#8024时,发现第5 轴参数与其他轴不同,将其修改后,第5轴能够正常运行;参数#8024的含义是一行程极限负值.参数}} 8202,#8203,#8204,#8205都与行程范围有关.参数# 8204,#8205规定了第2类行程限制范围.而参数#8202,#8203规定了对第2类行程限制范围的检查是有效还是无效,一般默认值是有效,所以一旦对第2类行程限制范围设定了数值(参数#8204,}} 8205的数值),上电后就进行检查.对于上述的故障现象而言:在使用"绝对值检测系统"时,系统在上电后就已经建立了坐标系,如果对第2类行程极限也进行了设置,系统一直在进行检测,当行程极限很小时,一点动就会出现报警.而使用"相对值检测系统"时,上电后并未马上进行回原点操作,系统尚未建立坐标系,所以可进行点动操作而不报警.这就是造成令人迷惑的原因.4案例44.1故障现象:伺服轴运行出现闷响某配用三菱M64系统的加工中心经过搬迁后重新安装,客户报告开机运行时轴工作台运行出现极大的闷响声.而在原厂运行时一切正常.原参数未修改过.4.2分析伺服电机运行出现闷响是振动的一种,一般是如果伺服电机的运行频率区域与机床的固有频率区重合,就会形成共振而表现成剧烈的振动.由于该加工中心经过搬迁后重装,其固有频率可能发生改变而形成了共振.4.3处理建议客户修改参数#2238.该参数的作用是设定"共振频率",即使电机运行时避开这一频率.如果机床的安装比以前更紧固,共振频率会降低,则降低该参数值,反之升高.客户照此建议修改参数后,振动消除.5案例55.1故障现象:伺服电机运行时有闷响声,电机有5.2基本配置立式淬火机床,E60数控系统,运动轴为垂直轴;该机床刚交付使用.5.3分析与处置建议客户先检查参数,发现速度环增益参数#2205=60,远小于标准值,要求客户将#2205参数设置一】9一机床电器2011.2数控?数显——三菱CNC伺服系统故障诊断及排除为适当值#2205=150后,故障消除.当#2205参数设置过小时,会出现上电后颤动,抖动,巨大噪声等现象.对于成批交货的机床,可能会出现参数未正确设定的现象.速度环增益参数#2205是重要参数.5.4问题的处理对立式淬火机床而言,其伺服电机带动垂直轴运行,垂直方向带有平衡配重,如果平衡配重不合理,就会造成电机上,下行的工作负载相差过大,造成电机某～方向运行时电流过大,电机就会发热.简易的调整方法是:打开"伺服电机诊断画面",观察伺服电机上,下行运行时的电流,先调整稳态时的电流,通过加减配重块使上,下行稳态时的电流大致相等.再观察加减速时的电流是否有超过额定电流3倍的情况,如果有这种情况,就将加减速时间延长.使最大电流减小.6案例66.1故障现象:上电后,系统总是出现"SO10052"系数控车床配三菱E60数控系统,上电后,系统总是出现"SO10052"系统过载报警.发生时段:交付使用一年后.6.2分析与判断上电后机床没有动作就出现"过载"显然不是正常报警.先检查外围的问题,如接地,动力电的绝缘.最后查明是伺服驱动器上的三相电源线有一相松动, 这是一个很隐蔽的故障.系统也没有发出"电源断相"报警,而发出"过载报警".本例可作为一案例参考.7案例77.1故障现象:z轴一移动就"过载报警"大型热处理机床,数控系统为三菱E68系统Z轴～移动就出现"过载"报警.发生时段:交付使用3个月.7.2观察与分析电机已经脱开负载,独立运行,用手轮移动该轴,观察到显示屏上z轴位置数据变化,电机无反应,操作2.3S就发生"过载报警".复位后系统又正常.一20—7.3分析用手轮移动观察到显示屏上z轴位置数据变化说明系统正常,2.3S后报警,而电机又不带负载,因此判断:a.外围配线的接地,绝缘有故障;b.抱闸未打开;c.驱动器及电机有故障.检查到抱闸时,发现电机上的抱闸电源插头松动,而且抱闸电源线太细,按要求应该0.5mm,线径太细造成压降大,要求厂家更换抱闸电源插头和电源线后, 故障消除.8案例88.1故障现象:E60系统出现"EMG009FSVR 0052"报警某客户焊接机使用三菱E60数控系统,该系统有两伺服轴.其A轴为旋转轴,带动工件旋转;Y轴为直线轴带动焊枪前进后退,该系统运行三个月后客户报告CNC系统出现"急停"报警,报警号为:EMG009FSVR0052系统处于急停状态,不能正常运行.该报警是"电池电压低"或"编码器电缆故障".8.2分析和判断要求客户自行更换电池后,仍然未消除报警.笔者到达现场后对CNC系统进行了仔细观察.报警号依然是:EMGO09FSVR0052这些报警与伺服系统相关,进一步在"伺服监视"画面观察,发现上电后""轴编码器电流直线上升,直到出现报警:"0050"一负载过大报警.而当时该轴电机已经拆下摆在地上,显然这样报警是编码器已经发生故障所引起.而同时】,轴电机上电后出现一次猛烈窜动,随即报警"0052"一误差过大.而当时未对系统有任何操作.电机也已经拆下摆在地上.因此判断l,轴编码器也出现故障.此次该设备两伺服电机编码器同时发生故障,从质量管理学的角度来说应该是一个"固定因素"在起作用,而不是偶然的因素.将损坏的编码器拆开检查,发现编码器的地线烧毁,其形成的烟雾颗粒遮住了编数控?数显——三菱CNC伺服系统故障诊断及排除机床电器2011.2 码器的检测部件,所以造成了编码器故障.8.3判断系统内有强电通过.这印证了工厂维修人员反映发生故障后,打开机柜,闻到一股电气烧糊味道的情况.仔细查看电气柜并询问工厂维修人员,证实电柜的地线与零线相连.而在三菱CNC是禁止地线接到零线上的.可以判定有强电通过零线进入到CNC系统.8.4处置a.要求客户正确连接地线;b.更换两台编码器后系统恢复正常,CNC系统未出现报警.9案例99.1故障现象:三菱C64系统发生"S010018报警"客户的大型工作机械,采用三菱C64系统,其伺服电机与伺服驱动器之间距离超过20m,系统经常出现内部报警,不能正常工作.而同一台设备另外几套伺服系统却不发生报警,其差别在于伺服电机与伺服驱动器之间距离小于10m.9.2分析与判断由于同一台设备的伺服系统型号相同,其差别在于伺服电机与伺服驱动器之间距离不同,分析是编码器电缆制作有问题,仔细检查编码器电缆制作图,当电缆长度大于15m时,其制作方法与小于15m时有所不同,在电缆长度大于15m时,要求对电源线实行3根线并联绞合,而且要求每条电线粗0.5mm.检查客户实际制作的电缆,电源线只用了1根0.12mm.的电线,这当然不符合编码器电缆制作要求,由于电缆线太细,电缆过长,造成电源电压压降过大,以致编码器工作电压不足,所以编码器不能正常工作,造成系统报警.9.3处理按编码器电缆制作要求:将3根0.5mm线绞合并联制作电源线,故障消除并且没有再发生.这种现象在使用三菱通用伺服系统MR—J2S, MR—J3S也出现同样故障,按同样方式可解决.10案例1O10.1故障现象:数控车床加工端面时.表面出现周期性波纹三菱E60系统数控车床,在加工端面时,表面出现周期性波纹.10.2分析与处理数控车床端面加工时,表面出现振纹的原因很多,在机械方面如:刀具,丝杠,主轴等部件的安装不良,机床的精度不足等都可能产生以上问题.因该故障周期性出现有一定规律性,一般应与主轴的位置反馈系统有关,但仔细检查机床主轴各部分, 并未发现任何问题.仔细观察振纹与轴的丝杠螺距相对应,因此对轴进行了检查.其结构是伺服电机与滚珠丝杠问通过齿形带进行联接,位置反馈编码器采用的是分离型布置.检查发现轴的分离式编码器安装位置与丝杠不同心,即:编码器轴心线与丝杠中心不在同一直线上,从而造成了轴移动过程中的编码器的旋转不均匀,反应到加工中,则出现周期性波纹.重新安装,调整编码器后,机床恢复正常.收稿日期:2010—12—15(上接第14页)由于本机的操作语言不同于一般通用设备,它的特点是一条语句就可以完成一个动作.编制可绕制任意电机的运行程序,机床上附带有与电脑连接的感应探针,可随时修正送丝长度与各轴旋转角度的误差,对任一轴系统出现的故障时电脑报警,整机系统停止工作,这时用户可在监控显示窗口观察,检查故障原因,针对显示内容对硬件或程序作出相应的修改.4结束语本设备填补了国内空白,生产的钢丝螺套已被广泛应用于汽车,航空,航天及专用设备等行业,随着工业的发展,钢丝螺套紧固件使用越来越广,该设备市场前景看好.参考文献:[1]日本三洋的R型交流伺服控制器手册及电机手册[z][2]台湾的六轴电脑控制器说明书[z].收稿日期:2011—01—11作者简介:范春荣,女,电气工程师,从事电气控制及其自动化专业.一21—。
13种伺服电机常见的故障问题维修方法
伺服电机因为长期连续不断使用或者使用者操作不当，会经常发生电机故障，维修又相对复杂的。
小编收集了伺服电机发生的13种常见的故障问题的维修方法，供大家学习借鉴。
一、起动伺服电机前需做的工作有哪些1）测量绝缘电阻（对低电压电机不应低于0.5M）。
2）测量电源电压，检查电机接线是否正确，电源电压是否符合要求。
3）检查起动设备是否良好。
4）检查熔断器是否合适。
5）检查电机接地、接零是否良好。
6）检查传动装置是否有缺陷。
7）检查电机环境是否合适，清除易燃品和其它杂物。
二、伺服电机轴承过热的原因有哪些电机本身：1）轴承内外圈配合太紧。
2）零部件形位公差有问题，如机座、端盖、轴等零件同轴度不好。
3）轴承选用不当。
4）轴承润滑不良或轴承清洗不净，润滑脂内有杂物。
5）轴电流。
使用方面：1）机组安装不当，如电机轴和所拖动的装置的轴同轴度一合要求。
2）皮带轮拉动过紧。
3）轴承维护不好，润滑脂不足或超过使用期，发干变质。
三、伺服电机三相电流不平衡的原因是什么1）三相电压不平衡。
2）电机内部某相支路焊接不良或接触不好。
3）电机绕阻匝间短路或对地相间短路。
4）接线错误。
四、怎么控制伺服电机速度快慢伺服电机是一个典型闭环反馈系统，减速齿轮组由电机驱动，其终端（输出端）带动一个线性的比例电位器作位置检测，该电位器把转角坐标转换为一比例电压反馈给控制线路板，控制线路板将其与输入的控制脉冲信号比较，产生纠正脉冲，并驱动电机正向或反向地转动，使齿轮组的输出位置与期望值相符，令纠正脉冲趋于为0，从而达到使伺服电机精确定位与定速的目的。
五、观察电机运转时碳刷与换向器之间是否产生火花及火花的程度进行修复1、只是有2～4个极小火花．这时若换向器表面是平整的．大多数情况可不必修理；2、是无任何火花．无需修理；3、有4个以上的极小火花，而且有1～3个大火花，则不必拆卸电枢，只需用砂纸磨碳刷换向器；4、如果出现4个以上的大火花，则需要用砂纸磨换向器，而且必须把碳刷与电枢拆卸下来．换碳刷磨碳刷。
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8.1 概述
8.1.4 伺服系统的作用
在数控机床中，伺服系统是数控装置和机床的联系环节， 它的作用是把来自数控装置中插补器的指令脉冲或计算机插 补软件生成的指令脉冲，经变换和放大后，转换为机床移动 部件的机械运动，并保证动作的快速和准确。数控机床的精 度和速度等技术指标，常常主要取决于伺服系统。
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8.2 主轴伺服系统故障诊断与维修
8.2.3 直流主轴伺服系统的特点和故障 诊断
1. 直流主轴伺服系统的特点 1）简化了变速机构
系统简化了传统的主轴变速机构，传统的主轴变速机 构采用恒定速度的交流异步电动机，由离合器、齿轮等组成 的多级机械变速装置的结构。
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采取措施：更换维修损坏的部件，调整相关的参数。
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8.2 主轴伺服系统故障诊断与维修
6.主轴异常噪声及震动 首先要区别异常噪声及振动发生在机械部分还是在电气
驱动部分： （1）若在减速过程中发生，一般是驱动装置再生回路有故 障； （2）主轴电动机在自由停车过程中若存在噪声和振动，则 多为主轴机械部分故障； （3）若振动周期与转速有关，应检查主轴机械部分及测速 装置。若无关，一般是主轴驱动装置参数未调整好。
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8.1 概述
8.1.5 伺服系统的分类
数控机床伺服系统的分类方法很多。按伺服系统有无检 测元件或调节原理不同可分为开环伺服系统、闭环伺服系统 和半闭环伺服系统；按作用或功能不同可分为主轴伺服系统 （控制主轴的切削运动，以旋转运动为主）和进给伺服系统 （控制机床各坐标轴的切削进给运动）；按驱动电动机不同 可分为直流伺服系统和交流伺服系统；按反馈比较控制方式 不同可分为脉冲比较伺服系统、相位比较伺服系统和幅值比 较伺服系统。
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8.2 主轴伺服系统故障诊断与维修
检查方法：根据CNC和主轴驱动装置提示报警信息，检 查可能引起故障的各种因素。
采取措施：保持主轴电动机通风系统良好，保持过滤网 清洁；检查动力接线端子接触情况；正确使用和操作机床， 避免超载。
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8.2 主轴伺服系统故障诊断与维修
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8.2 主轴伺服系统故障诊断与维修
8.2.1 常用主轴驱动系统介绍
1． FANUC公司主轴驱动系统 从20世纪80年代开始，FANUC公司已使用了交流主
轴驱动系统，直流驱动系统已被交流驱动系统所取代。目前 3个系列交流主轴电动机为：S系列电动机，额定输出功率范 围1.5kW~37kW；H系列电动机，额定输出功率范围 1.5kW～22kW；P系列电动机，额定输出功率范围 3.7kW~37kW。该公司交流主轴驱动系统的特点为：
1GF5、1GL5和1GH5这4个系列，与上述4个系列电动机 配套的6RA24、6RA27系列驱动装置采用晶闸管控制。
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8.2 主轴伺服系统故障诊断与维修
20世纪80年代初期，该公司又推出了1PH5和1PH6 两个系列的交流主轴电动机，功率范围为3kW~100kW。 驱动装置为6SC650D系列交流主轴驱动装置或 6SC611A(SIMODRIVE 61lA)主轴驱动模块，主回路 采用晶体管PWM变频控制的方式，具有能量再生制动功能。 另外，采用微处理器80186可进行闭环转速、转矩控制及磁 场计算，从而完成矢量控制。通过选件实现C轴进给控制， 在不需要CNC的帮助下，实现主轴定位控制。
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8.1 概述
8.1.3 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。
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8.2 主轴伺服系统故障诊断与维修
3． MITSUBISHI公司主轴驱动系统 MITSUBISHI公司主轴躯动装置与CNC采用总线连接，
主回路采用PWM技术。主轴与进给轴完全同步，使用 90000P/RPM脉冲编码器实现C轴功能。
MITSUBISHI公司主轴驱动有SPJ、SPJ2型小型化 系列，SPJ2可通过增加PJEX扩展单元实现主轴的定位和C 轴控制，所配备的主轴电动机为SJ-P、SJ-PF系列，其功 率为0．2~7．5kW。SP系列是大型主轴驱动装置，所配 备的主轴电机为SJ系列，其功率为0.5～45kW。
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8.1 概述
在实际应用中，数控机床的伺服系统出现故障的几率较 高，因此充分认识伺服系统的重要性，掌握伺服系统的故障 诊断与维修方法是很有必要的。
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8.1 概述
8.1.2 伺服系统的组成
数控机床的伺服系统一般由驱动控制单元、驱动元件、 机械传动部件、执行元件和检测反馈环节等组成。驱动控制 单元和驱动元件组成伺服驱动系统。机械传动部件和执行元 件组成机械传动系统。检测元件与反馈电路组成检测装置， 亦称检测系统。
采取措施：更换维修编码器，检查电缆线接线情况，特 别注意信号线的抗干扰措施。
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8.2 主轴伺服系统故障诊断与维修
5． 转速偏离指令值 故障现象：实际主轴转速值超过技术要求规定指令值的
范围。 原因分析：
（1）电动机负载过大，引起转速降低，或低速极限值设定 太小，造成主轴电动机过载； （2）测速反馈信号变化，引起速度控制单元输入变化； （3）主轴驱动装置故障，导致速度控制单元错误输出； （4）CNC系统输出的主轴转速模拟量（±10V）没有达到 与转速指令相对应的值。
检查方法：根据主轴定位的方式，主要检查各定位、减 速检测元件的工作状况和安装固定情况，如限位开关、接近 开关、霍尔元件等。
采取措施：保 返回
8.2 主轴伺服系统故障诊断与维修
4． 主轴转速与进给不匹配 故障现象：当进行螺纹切削、刚性攻牙或要求主轴与进
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8.2 主轴伺服系统故障诊断与维修
1． 外界干扰 故障现象：主轴在运转过程中出现无规律性的振动或转
动。 原因分析：主轴伺服系统受电磁、供电线路或信号传输
干扰的影响，主轴速度指令信号或反馈信号受到干扰，主轴 伺服系统误动作。
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8.2 主轴伺服系统故障诊断与维修
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8.2 主轴伺服系统故障诊断与维修
主轴驱动变速目前主要有3种形式：一是带有变速齿轮传 动方式，可实现分段无级调速，扩大输出转矩，满足强力切 削要求的转矩；二是通过带传动方式，可避免齿轮传动时引 起的震动与噪声，适用于低转矩特性要求的小型机床；三是 由调速电动机直接驱动的传动方式，主轴传动部件结构简单， 紧凑，这种方式主轴输入的转矩小。
第8章 伺服系统的故障诊断与维修
8.1 概述 8.2 主轴伺服系统故障诊断与维修 8.3 进给伺服系统故障诊断与维修 8.4 位置检测系统的故障诊断与维修 8.5 伺服系统故障诊断与维修实例
8.1 概述
8.1.1 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。研究与开发高性能的伺服系统一直是现代数控机床的关 键技术之一。
给同步配合的加工时，出现进给停止主轴仍继续运转，或加 工螺纹零件出现乱牙现象。
原因分析：当主轴与进给同步配合加工时，要依靠主轴 上的脉冲编码器检测反馈信息，若脉冲编码器或连接电缆线 有问题，会引起上述故障。
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检查方法：通过调用I/0状态数据，观察编码器信号线 的通断状态；取消主轴与进给同步配合，用每分钟进给指令 代替每转进给指令来执行程序，可判断故障是否与编码器有 关。
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1)采用CPU控制技术，进行矢量计算，从而实现最佳控制； 2)主回路采用晶体管PWM逆变器，使电动机电流非常接近正
弦波形； 3)具有主轴定向控制、数字和模拟输入接口等功能。
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2. SIEMENS公司主轴驱动系统 SIEMENS公司生产的直流主轴电动机有1GG5、
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2）具有适应工厂环境的全封闭结构 直流主轴电动机采用全封闭的结构形式，所以能在有尘
埃和切削液飞溅的工业环境中使用。 3）轴电动机采用特殊的热管冷却系统，外形小
在主轴电动机轴上装入了比铜的热传导率大数百倍的热 管，能将转子产生的热立即向外部发散。为了把发热限制在 最小限度以内，定子内采用了独特方式的特殊附加磁极，减 小了损耗，提高了效率。
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机床主轴主传动是旋转运动，传递切削力，伺服驱动系统 分为直流主轴驱动系统和交流主轴驱动系统两大类，有的数 控机床主轴利用通用变频器，驱动三相交流电动机，进行速 度控制。数控机床要求主轴伺服驱动系统能够在很宽范围内 实现转速连续可调，并且稳定可靠。当机床有螺纹加工功能、 C轴功能、准停功能和恒线速度加工时，主轴电动机需要装 配检测元件，对主轴速度和位置进行控制。
检查方法：令主轴转速指令信号为零，调整零速平衡电 位计或漂移补偿量参数值，观察是否因系统参数变化引起的 故障。若调整后仍不能消除该故障，则多为外界干扰信号引 起主轴伺服系统误动作。
采取措施：电源进线端加装电源净化装置，动力线和信 号线分开，布线要合理，信号线和反馈线按要求屏蔽，接地 线要可靠。