7 伺服系统的故障诊断与维修

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数控机床的电气故障诊断与维修

数控机床的电气故障诊断与维修数控机床是一种技术含量很高的机、电、仪一体化的高效复杂的自动化机床, 机床在运行过程中, 零部件不可避免地会发生不同程度、不同类型的故障, 因此, 熟悉机械故障的特征,掌握数控机床机械故障诊断的常用方法和手段, 对确定故障的原因和排除有着重大的作用。

1数控机床故障诊断原则与基本要求所谓数控机床系统发生故障（或称失效）是指数控机床系统丧失了规定的功能。

故障可按表现形式、性质、起因等分为多种类型。

但不论哪种故障类型，在进行诊断时，都可遵循一些原则和诊断技巧。

1.1排障原则。

主要包括以下几个方面：1）充分调查故障现象，首先对操作者的调查，详细询问出现故障的全过程，有些什么现象产生，采取过什么措施等。

然后要对现场做细致的勘测；2）查找故障的起因时，思路要开阔，无论是集成电器，还是和机械、液压，只要有可能引起该故障的原因，都要尽可能全面地列出来。

然后进行综合判断和优化选择，确定最有可能产生故障的原因；3）先机械后电气，先静态后动态原则。

在故障检修之前，首先应注意排除机械性的故障。

再在运行状态下，进行动态的观察、检验和测试，查找故障。

而对通电后会发生破坏性故障的，必须先排除危险后，方可通电。

1.2故障诊断要求。

除了丰富的专业知识外，进行数控故障诊断作业的人员需要具有一定的动手能力和实践操作经验，要求工作人员结合实际经验，善于分析思考，通过对故障机床的实际操作分析故障原因，做到以不变应万变，达到举一反三的效果。

完备的维修工具及诊断仪表必不可少，常用工具如螺丝刀、钳子、扳手、电烙铁等，常用检测仪表如万用表、示波器、信号发生器等。

除此以外，工作人员还需要准备好必要的技术资料，如数控机床电器原理图纸、结构布局图纸、数控系统参数说明书、维修说明书、安装、操作、使用说明书等。

2故障处理的思路不同数控系统设计思想千差万异,但无论那种系统, 它们的基本原理和构成都是十分相似的。

因此在机床出现故障时, 要求维修人员必须有清晰的故障处理的思路：调查故障现场, 确认故障现象、故障性质,应充分掌握故障信息, 做到“多动脑,慎动手”避免故障的扩大化。

机电设备故障诊断与维修课程标准

机电设备故障诊断与维修课程标准一、课程基本信息先修课程：机械设计、电工电子技术、液压与气动技术、数控原理后续课程：毕业设计、毕业实习课程类型：专业必修二、课程性质（一）课程的性质与作用《机电设备故障诊断与维修》是三年制高职高专机电类专业学生必须掌握的一门理论性和实践性都很强的专业课，这门学科的实践性应用性很强，随着制造技术发展的要求，对设备的平均维修时间要求越来越高，对该专业学科的理论和实践能力的要求亦将有更高的要求。

（二）课程的地位通过本课程的学习,使学生能够根据常见机电设备的故障现象,合理地分析，诊断出故障原因,并确定合适的维修方案，掌握常用设备的日常维护知识，培养学生分析生产实际问题和解决实际问题的能力，培养学生的团队协作、用于创新、敬业乐业的工作作风。

三、课程的基本理念通过本课程的学习让学生掌握机电设备故障诊断所必需的理论知识，并配合相关的实验与实训，使学生在理论知识与实践相结合的情况下初步学会用机电设备中常用的检测技术与方法去分析现象，故障定位，并学会用基本方法去排除常见故障。

四、课程设计(一）课程设计理念该课程是依据“机电一体化专业工作任务与职业能力分析表”中的职业岗位工作项目设置的。

其总体设计思路是为以工作任务为中心组织课程内容，让学生在完成具体项目的过程中构建相关理论知识,发展职业能力。

课程内容突出对学生职业能力的训练,并融合了相关职业资格证书对知识、技能和态度的要求。

（二）课程设计思路该课程以机电维修工等职业标准所要求的知识技能为载体,以训练学生的维修技能为目标，选取维修基础、数控系统、伺服系统、主轴系统、换刀等内容，采用案例组织教学内容，以典型工作任务为载体讲述维修技巧，培养学生维修应用能力.（三）课程设计的具体内容课程具体内容包括：机电设备故障诊断与维修基础，数控系统故障诊断与维修，伺服系统的故障诊断与维修，主轴系统的故障诊断与维修，输入输出模块的故障诊断，刀架维修改造等。

(答案)数控机床故障诊断与维修试题

一、填空题（每空1分，共20分）1、滚珠丝杠螺母副，按滚珠返回的方式不同可以分为（内循环式）和（外循环式）两种。

2、导轨副的维护一般包括（导轨副的润滑）、（滚动导轨副的预紧）和（导轨副的防护）。

3、数控机床自动换刀装置的形式有（回转刀架换刀）、（更换主轴头换刀）和（带刀库的自动换刀）。

4、数控机床上常用的刀库形式有（直线式刀库）、（盘式刀库）、（链式刀库）和（密集形格子式刀库）。

5、刀具常用交换方式有（顺序选刀）和（任意选刀）两类。

6、滚珠丝杠螺母副的润滑油为（一般机油或90～180#透平油、140#或N15主轴油），而润滑油一般采用（锂基润滑脂）。

7、数控机床按控制运动轨迹可分为点位控制、（直线控制）和（轮廓控制）等几种。

8、数控机床的自动换刀装置中，实现（刀库）和机床（主轴）之间传递和装卸刀具的装置称为刀具交换装置。

一、选择题 1、数控车床床身中，排屑性能最差的是（ A ）。

A、平床身 B、斜床身 C、立床身2、一般数控铣床是指规格（ B ）的升降台数控铣床，其工作台宽度多在400mm以下。

A、较大 B、较小 C、齐全 D、系列化3、采用数控机床加工的零件应该是（ B ）。

A、单一零件B、中小批量、形状复杂、型号多变的零件 C、大批量零件4、数控机床四轴三联动的含义是（ B ）。

A、四轴中只有三个轴可以运动 B、有四个控制轴，其中任意三个轴可以联动C、数控系统能控制机床四轴运动，其中三个轴能联动5、数控机床主轴锥孔的锥度通常为7：24，之所以采用这种锥度是为了（ C ）A、靠摩擦力传递扭矩 B、自锁 C、定位和便于装卸刀柄 D、以上几种情况都是6、目前，在我国数控机床的自动换刀装置中，机械手夹持刀具的方法多采用（ A ）A、轴向夹持 B、径向夹持 C、法兰盘式夹持7、数控机床导轨按接触面的摩擦性质可分为滑动导轨、滚动导轨和（ B ）导轨三种。

Ａ贴塑Ｂ静压Ｃ动摩擦Ｄ静摩擦８、数控机床自动选择刀具中任选刀具的方法是采用（ A ）来选刀换刀。

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。

伺服驱动系统故障诊断说明(7)

伺服驱动系统故障诊断说明(7)2012-02-04 13:32:14楼主742 V/ f运转：驱动器，电机\%d不允许的条件原因：在V/ f运转中，4或8kHz的转换频率是被允许的。

排除：改变P100或取消V/fyunzhuan (P1014).当随着几个电机运转时/电机数据设置，频率也设置成P2100/P3100/P4100到4或8kHz。

确认：接通电源反应：停止、STOPⅡ(SRM,SLM) STOPⅠ(ARM)744 电机完全改变仅位为控制模式关闭环速度所允许原因：电机完全改变（P1013）可能仅仅是活动于控制模式（P0700=1）关闭环速度排除：—抑制电机完全改变—改变成控制模式关闭环速度确认：接通电源反应：停止、 STOPⅠ751 控制器利润速度太高原因：P利润，控制器速度为低速度射程（P1407）和高速度射程（1408）被挑选至太高排除：减少控制器速度P利润仅仅优化适宜的缺点（P1413=0）。

因而P利润（P1407）影响完全的速度射程。

当优化设置已经被找到之后，能够再一次适应（P1413=1）P利润为了高速度射程（P1408）而优化。

确认：重新启动错误记忆反应：停止、STOPⅡ(SRM,SLM) STOPⅠ(ARM)753 回转轴位置的辨认电流值小于最小值原因：在P1019中，电流起着限定作用（回转轴位置的辨认电流值）小于电机的所允许的最小值。

排除：在P1019中填入一个电流值，这个值小于电机所允许的最小值（40%用于第三方同步线性电机）。

它可能对于大功率模块。

为电机使用所允许，抑制装置（P1012）的错误，bit5。

警告：由于电机小饱和度的影响（例如1FN3线性电机），作为低辨认电流的结果，方位可能是不正确的，因此导致自由运动。

确认：重新启动错误记忆反应：停止、STOPⅡ(SRM,SLM) STOPⅠ(ARM)756 电流光滑装置点的滞后速度错误原因：电流光滑装置点的滞后速度（P1246）不可能大于滞后作用的开端速度（P1245），否则“负极”低速度会获得。

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。

数控机床故障诊断与维修教案

数控机床故障诊断与维修完整版教案第一章：数控机床概述教学目标：1. 了解数控机床的定义、分类、特点和应用范围。

2. 掌握数控机床的基本组成和工作原理。

3. 熟悉数控机床的常见的故障类型和维修方法。

教学内容：1. 数控机床的定义和发展历程。

2. 数控机床的分类和特点。

3. 数控机床的基本组成和工作原理。

4. 数控机床的故障类型和维修方法。

教学方法：1. 讲授法：讲解数控机床的定义、分类、特点和应用范围。

2. 演示法：展示数控机床的基本组成和工作原理。

3. 案例分析法：分析数控机床的故障案例，讲解维修方法。

教学评估：1. 课堂问答：检查学生对数控机床的定义、分类、特点的掌握情况。

2. 故障案例分析：学生分组讨论，分析故障原因和维修方法。

第二章：数控机床的故障诊断与维修方法教学目标：1. 掌握数控机床故障诊断的基本方法和步骤。

2. 熟悉数控机床维修的基本方法和技巧。

3. 了解数控机床故障诊断与维修的最新发展。

教学内容：1. 数控机床故障诊断的基本方法和步骤。

2. 数控机床维修的基本方法和技巧。

3. 数控机床故障诊断与维修的最新发展。

教学方法：1. 讲授法：讲解数控机床故障诊断的基本方法和步骤。

2. 演示法：展示数控机床维修的基本方法和技巧。

3. 案例分析法：分析数控机床故障案例，讲解维修方法。

教学评估：1. 课堂问答：检查学生对数控机床故障诊断的基本方法和步骤的掌握情况。

2. 故障案例分析：学生分组讨论，分析故障原因和维修方法。

第三章：数控机床电气系统的故障诊断与维修教学目标：1. 掌握数控机床电气系统的基本组成和故障特点。

2. 熟悉数控机床电气系统的故障诊断方法和维修技巧。

3. 能够对数控机床电气系统进行故障诊断和维修。

教学内容：1. 数控机床电气系统的基本组成和故障特点。

2. 数控机床电气系统的故障诊断方法和维修技巧。

3. 数控机床电气系统的故障案例分析。

教学方法：1. 讲授法：讲解数控机床电气系统的基本组成和故障特点。

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。

（完整版）设计数控机床故障的诊断和维修毕业论文

（完整版）设计数控机床故障的诊断和维修毕业论文职业技术学院2011届毕业生毕业论文数控机床故障的诊断和维修院系：专业：姓名：学号：提交日期：目录一、摘要二、内容一、数控机床故障诊断及维护的意义和要求二、数控机床故障的分类与特点三、数控机床机械结构的故障诊断四、伺服系统的故障诊断五、数控机床电气控制的故障诊断六、数控机床故障诊断及维护的基本要求七、数控机床故障诊断及维护实例三、总结数控机床故障的诊断和维修[一]摘要数控机床是机电一体化紧密结合的典范，是一个庞大的系统，涉及机、电、液、气、电子、光等各项技术，在运行使用中不可避免地要产生各种故障，关键的问题是如何迅速诊断，确定故障部位，并及时排除解决，保证正常使用，提高生产效率。

[二]内容一、数控机床故障诊断及维护的意义和要求1数控机床的故障诊断技术①数控系统自诊断。

开机自诊断数控系统在通电开机后，都要运行开机自诊断程序，对系统中关键的硬件和控制软件进行检测，并将检测结果在CRT上显示出来。

运行自诊断运行自诊断是数控系统正常工作时，运行内部诊断程序，对系统本身、PLC、位置伺服单元以及与数控装置相连的其他外部装置进行自动测试、检查，并显示有关状态信息和故障信息。

②在线诊断和离线诊断。

在线诊断是指通过数控系统的控制程序，在系统处于正常运行状态下，实时自动地对数控装置、PLC控制器、伺服系统、PLC的输入输出和其他外部装置进行自检，并显示状态信息、故障信息。

脱机诊断当数控系统出现故障时，需要停机进行检查，这就是脱机诊断。

脱机诊断的目的是修复系统的错误和定位故障，将故障定位在最小的范围。

远程诊断实现远程诊断的数控系统，必须具备计算机网络功能。

因此，远程诊断是近几年发展起来的一种新型的诊断技术。

数控机床利用数控系统的网络功能通过互联网连接到机床制造厂家，数控机床出现故障后，通过机床厂家的专业人员远程诊断，快速确诊故障。

2数控机床故障的实用诊断方法①诊断常用的仪器、仪表及工具万用表-可测电阻、交、直流电压、电流。

数控机床系统故障诊断与维修

ＯＣＣＵＰＡＴＩＯＮ2011 3122数控机床系统故障诊断与维修文／许新伟　王庆民当数控机床发生故障时，要能够迅速定位，进行维修，尽快恢复生产。

如何维护好这些设备，是摆在每位维修人员面前的难题。

维修工作人员应具备高度的责任心与良好的职业道德，经过相关培训，掌握数控、驱动及ＰＬＣ原理，懂得ＣＮＣ编程和编程语言，并且具有较强的操作能力。

在维修手段上，应备好常用备品、配件。

一、数控系统的故障诊断１．报警处理（１）系统报警。

数控系统发生故障时，一般在操作面板上给出故障信号和相应的信息。

通常系统相关手册中都有详细的报警号、报警内容和处理方法，维修人员可根据警报后面给出的信息与处理办法自行处理。

（２）机床报警和操作信息。

根据机床的电气特点，应用ＰＬＣ程序，将一些能反映机床接口电气控制方面的故障或操作信息以特定的标志，通过显示器给出，并可通过特定键，看到更详尽的报警说明。

２．故障诊断（１）仪器测量法。

系统发生故障后，采用常规电工检测仪器、工具，按系统电路图及机床电路图对故障部分的电压、电源、脉冲信号等进行实测判断故障所在，用可编程控制器进行ＰＬＣ中断状态分析，或者检查接口信号。

（２）诊断备件替换法。

电路的集成规模越来越大，技术越来越复杂。

有时，很难把故障定位到一个很小的区域，可以根据模块的功能与故障现象，用诊断备件替换。

（３）利用系统的自诊断功能。

现代数控系统，尤其是全功能数控，具有很强的自诊断能力，通过实施监控系统各部分的工作，及时判断故障，给出报警信息，做出相应的动作，避免事故发生。

３．用诊断程序进行故障诊断所谓诊断程序，就是对数控机床各部分包括数控系统本身进行状态或故障检测的软件。

当数控机床发生故障时，可利用该程序诊断出故障源所在范围或具体位置。

二、数控系统的常见故障分析１．位置环常见故障包括：位控环报警，可能是测量回路开路；测量系统损坏，位控单元内部损坏；不发指令就运动，可能是漂移过高，正反馈，位控单元故障；测量元件故障，一般表现为无反馈值；机床回不了基准点；高速时漏脉冲产生报警可能的原因是光栅或读头脏了；光栅坏了。

交流伺服系统常见故障及处理

高温和电机定子大电流均可造成转子退磁，判断转子退磁的方法有：在伺服电机不通电的情况下，用手或其他设备转动电机轴快速旋转，测试电机定子U、V、W 间的电压，若电压低而且电机发热较厉害，则说转子已退磁，送电机的位置变化
1）没有配重或平衡装置；配重或平衡装置失效或工作不可靠
爬行
1）进给传动链的润滑状态不良。
2）伺服系统增益设置过低。 3）外加负载过大。 4）连轴器有裂纹或松动。
伺服电机静止时抖动或尖叫（高频振荡）
往往是CNC中与伺服驱动有关的参数设定、调整不当引起的。 1) 位置反馈电缆未接好。 2) 位置检测编码器工作不正常。 3) 特性参数调得太硬，检查伺服单元有关增益调节的参数，仔细调整参数（可以适当减小速度环比例增益和速度环积分时间常数）。
1）直流伺服系统
ａ、检查三相输入电压是否缺相，或保险是否有一相烧断。ｂ、查外部接线是否正常，包括：三相输入相序U、V、W是否正确，输出到电机的十、一端子是否接反，插头是否松动。ｃ、查电机速度反馈是否正常，是否接反是否断线是否无反馈。
ｄ、交换控制电路板，如果故障随控制板转移则是电路板故障。ｅ、系统的速度检测和转换回路故障
进给伺服系统常见故障
对于伺服系统功率电路出现问题较多，任何电路都会存在电阻、电容和电感。这些元素的存在，造成我们伺服内部的功率管在开通和关短的时候产生一些比较大的电磁影响。
伺服系统常见的故障可以分为三类： 1、功率电路(逆变器)类故障 2、硬件类故障 3、软件类故障
1、功率电路(逆变器)类故障主电路过压主电路欠压过电流短路
3、其它常见故障风扇报警
串行编码器通信错误报警电池低电压报警
工作过程中，振动或爬行运动失控（飞车）机床定位精度或加工精度差窜动

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。