加工中心伺服参数优化及振动故障诊断
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。
加工中心主轴振动故障诊断与排除
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项目十一 加工中心主轴振动故障诊断与排除
2. 主轴编码器的连接 1）交流变频主轴
采用交流变频器控制交流变频电机，可在一定 范围内实现主轴的无级变速，这时需利用数控装 置的主轴控制接口 XS9 中的模拟量电压输出信号 作为变频器的速度给定，采用开关量输出信号 XS20、XS21 控制主轴启、停或正、反转
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项目十一 加工中心主轴振动故障诊断与排除
一、相关知识 1.主轴的准停功能与控制
数控机床为了完成 ATC ( 刀具自动交换) 的动作过程，必须设置主轴准停机构。由于 刀具装在主轴上，切削时切削转矩不可能仅 靠锥孔的摩擦力来传递，因此在主轴前端设 置一个凸键，当刀具装入主轴时，刀柄上的 键槽必须与凸键对准，才能顺利换刀。为此， 主轴必须准确停在某固定的角度上。由此可 知主轴准停是实现 ATC 过程的重要环节。
能够正常运行。
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项目十一 加工中心主轴振动故障诊断与排除
【项目分析】
数控机床主轴振动故障属于典型的主传动 系统的混合型故障。数控机床主传动系统主 要包括主轴部件、主轴箱、调速主轴电动机。 其中主轴部件由主轴、主轴轴承、工件或刀 具自动松夹机构构成。数控机床的主传动系 统的功率大小与回转速度直接影响着机床的 加工效率，而主轴部件是保证机床加工精度 和自动化程度的主要部件，对数控机床的性 能有着决定性的影响。因此，主传动系统故 障将直接关系到数控加工的质量和效率。
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项目十一 加工中心主轴振动故障诊断与排除
编码器主轴准停控制结构图
加工中心主轴振动故障诊断与排除
二、项目分析
(3)主轴定位抖动 主轴准停用于刀具交换、精镗退刀及齿轮换挡等
场合，主要有三种实现方式：①机械准停控制；②磁性传感器的电 气准停控制；③编码型的准停控制。 (4)主轴和进给不匹配 当进行螺纹切削或用每转进给指令切削时， 会出现停止进给、主轴仍继续运转的故障。 (5)转速偏离指令值 当主轴转速超过技术要求所规定的范围时，要 考虑：①电动机过载；②CNC系统输出的主轴转速模拟值没有达到 与转速指令对应的值；③测速装置有故障或速度反馈信号断线；④ 主轴驱动装置故障。
二、项目分析
项目链接
1)如果主轴振动或噪声过大是在减速过程中发生，则可以判断为驱 动装置造成的，如交流驱动中的再生回路故障。 2)如果主轴振动或噪声过大是在恒转速时产生，可通过观察主轴停 车过程中是否有噪声和振动来区别；如存在，则主轴机械部分有问 题。 3)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；如有关系，应检查主轴机械部分是否良好，测速装置是否 正常。 (一)数控机床主轴振动电气故障分析 主轴在加工过程中出现异常的电气故障，按照主轴伺服系统的结构，
四、项目预案
解决措施：为主轴驱动装置增益调整电路故障，应对其进行维修。
解决措施：此时应检查主轴电动机的内部结构是否出现故障。在检 查过程中，要严格按照拆装电动机的有关要求进行，切勿乱拆，损 坏元件。
五、项目实施
1.组织方式
2.生产准备
六、项目评价
表10-1 项目评价表
学习情境11 加工中心主轴定位后刀库无
可以初步确定为以下几个原因：
二、项目分析
1)电源故障。
2)主轴驱动器故障。 3)反馈信号不正常。 4)主轴电动机故障。 5)速度控制信号引起的故障。 项目链接 (1)外界干扰 由于受电磁干扰，屏蔽或接地措施不良，主轴转速指 令或反馈信号受到干扰，使主轴驱动出现随机和无规则的波动。 (2)过载 切削用量过大，频繁正、反转等均可引起过载报警。
加工中心伺服参数优化及振动故障诊断
现代数控机床正在向高精度、高速度方向发展以 适应实际生产的需要。这要求必须提高数控机床伺服 控制的响应速度、跟随精度和定位精度。一般数控系 统会给定伺服轴一组默认的伺服参数，但这些参数一 般是保证数控机床正常运行的保守参数，无法满足高 精度、高速度的加工要求，而数控机床伺服参数优化 技术正是为解决这一问题而产生的技术。
第 42 卷 图 3 X 轴优化前速度环的频率特性曲线
图 1 测试系统连接示意图 在 20 ℃ 的恒温车间进行伺服系统动态性能测试。 图 2 为测试现场。
图 2 伺服性能测试及优化现场 分别对加工中心的 X 轴和 Y 轴进行速度环和位 置环的伺服性能测试及优化。对 X 轴和 Y 轴的速度 环比例增益和积分增益等参数进行测试，采用 Servo guide 软件进行速度环的伺服参数优化。图 3 和图 4 分别为 X 轴优化前后速度环的频率特性曲线。
由测试结果可以看出： 加减速方式及参数对伺服 轴加减速特性影响很大，若这些参数与机械系统匹 配不好就会造成冲击和振动，使伺服轴无法工作在 较高进 给 速 度 下，需 要 对 加 减 速 参 数 进 行 优 化 调 整。 4 结束语
对数控机床的伺服参数优化技术进行了介绍。针 对 VMC 系列某型立式加工中心进行了进给轴的伺服 性能测试及优化，优化前后的数据对比显示了伺服参 数优化的效果，为广大工程人员提供参考。针对 Z 轴振动较为剧烈的情况，通过调整加减速方式及加速 时间得到解决。 参考文献： 【1】范晋伟，刘磊，朱晓勇，等． 伺服系统动态仿真及优化方
位置环的作用是保证系统静态精度和动态跟踪性 能，使整个伺服系统能稳定、高性能地运行。位置环 采用比例控制，其中主要参数是位置环增益 （ Kv ） 。 为了保证位置环的稳定性，还可以加入低通的速度滤 波器。通过频率特性测试调整 Kv，使频率特性中幅 频特性的带宽尽可能高，提高动态特性。 2 进给轴的伺服参数测试及优化
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。
伺服系统中的修正和故障排除方法
伺服系统中的修正和故障排除方法伺服系统是工业控制领域中非常重要的一种控制系统，其广泛应用于机床、印刷、包装、木工机械、电子设备等工业领域中。
然而，在伺服系统运行过程中，由于某些原因，会出现一些故障，如果不能及时的进行修正，就会影响到生产效率、产品质量等方面。
本文将介绍伺服系统中的修正和故障排除方法。
一、伺服系统的组成伺服系统由控制器、电机、编码器和负载等组成。
其中，控制器是伺服系统的核心，其作用是发出指令，控制电机的动作。
编码器是用来监测电机转动的位置和速度，负载则是电机需要驱动的载体。
二、伺服系统中常见的故障1. 位置偏差：位置偏差是指电机无法达到预定的位置。
位置偏差通常是由于编码器、电机电缆或控制器故障引起的。
2. 电机没有转动或者转动不稳定：这种情况通常是由于电机本身或者电机驱动器故障引起的。
3. 速度不稳定：这种情况通常是由于控制器问题或者电机驱动器问题引起的。
三、修正和故障排除方法1. 检查电缆：伺服系统电缆的质量和连接质量很重要，如果出现连接不可靠的情况，就会影响整个系统的稳定性。
所以，在进行伺服系统安装时，一定要保证电缆的质量和连接质量，并且定期检查电缆是否有损坏或者老化的情况。
2. 检查编码器：编码器是检测电机转动速度和位置的设备，如果编码器出现问题，就会影响整个系统的稳定性。
所以，在出现故障时，首先要检查编码器是否正确连接并且能够正常工作。
3. 检查电机：电机是伺服系统的核心，如果电机出现问题，就会影响整个系统的稳定性。
检查电机时，需要检查电机驱动器和电机本身是否出现问题。
4. 检查控制器和程序：控制器和程序是伺服系统的核心，如果控制器出现问题，就会影响整个系统的稳定性。
检查控制器时，需要检查控制器之间的连接是否稳定，并且检查程序是否正确。
根据伺服系统的组成和常见故障以及其修正和故障排除方法，可以看出，伺服系统的稳定性和正常运行非常重要。
因此，在安装和维护伺服系统时，需要保证每一个环节都要正确无误。
数控加工中心常见故障诊断与维修探析
数控加工中心常见故障诊断与维修探析数控加工中心是现代制造业中常见的一种机床设备，它通过计算机程序控制机床运动，能够高效地完成各种工件加工任务。
由于数控加工中心具有复杂的结构和高精度的要求，故障的发生是不可避免的。
本文将探讨数控加工中心常见的故障诊断与维修方法，希望能够帮助读者更好地解决数控加工中心故障问题。
一、数控加工中心常见故障及诊断方法1. 主轴故障主轴是数控加工中心的核心部件，它承担着工件加工的主要任务。
主轴故障可能会导致加工精度下降、工件表面质量不佳等问题。
一旦出现主轴故障，首先需要检查主轴轴承是否磨损、润滑是否充足，是否存在过载等情况。
利用振动分析仪和温度检测仪可以对主轴进行全面检测，找出故障原因。
2. 伺服电机故障伺服电机是数控加工中心的重要部件，它负责控制机床各个轴的运动。
伺服电机故障会导致机床运动不准确、加工速度变慢等问题。
诊断伺服电机故障时，可以通过观察电机运行状态和使用示波器等仪器进行电流和速度测试，找出故障原因。
3. 控制系统故障数控加工中心采用计算机控制系统，控制系统故障会导致机床无法正常工作。
在诊断控制系统故障时，可以通过故障代码和故障现象进行初步判断，然后使用数控设备调试仪器进行故障定位和排除。
4. 夹紧装置故障夹紧装置是数控加工中心用来夹紧工件的部件，一旦出现故障会导致工件移位、变形等问题。
在诊断夹紧装置故障时，首先需要检查夹紧力是否合适、夹具是否损坏等情况，通过测量工件的位置和几何尺寸等方法，找出故障原因。
数控加工中心在加工过程中需要大量的润滑和冷却，如果冷却系统出现故障会导致机床过热、润滑不足等问题。
诊断冷却系统故障时，可以观察冷却液的流动状态和温度，检查管路是否堵塞，及时更换滤芯和清洗冷却系统。
二、数控加工中心故障维修措施1. 预防维护数控加工中心的预防维护非常重要，可以有效地避免故障的发生。
定期对机床进行润滑、清洁、紧固件检查等工作，提前发现和排除潜在故障，可以减少故障发生的概率。
数控机床进给伺服系统类故障诊断与处（二篇）
数控机床进给伺服系统类故障诊断与处数控机床在工作时常出现由于进给伺服系统原因造成的机床故障，此类故障出现的常见形式有爬行、抖动、伺服电动机不转、过载、工件尺寸无规律偏差等。
针对这些典型故障，采用一定的机床维修技术，可以实现快速排除此类故障。
数控机床的进给伺服系统是以数控机床的各坐标为控制对象，以机床移动部件的位置和速度为控制量的自动控制系统，又称位置随动系统、进给伺服机构或进给伺服单元。
在数控机床中，进给伺服系统是数控装置和机床本体的联系环节，它接收数控系统发出的位移、速度指令，经变换、放大后，由电动机经机械传动机构驱动机床的工作台或溜板沿某一坐标轴运动，通过轴的联动使刀具相对工件产生各种复杂的机械运动，从而加工出用户所要求的复杂形状的工件。
伺服进给系统常见故障形式1.1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、磨损、断裂等，造成滚珠丝杠转动或伺服电动机的转动不同步，从而使进给忽快忽慢，产生爬行现象。
1.2抖动在进给时出现抖动现象，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，如屏蔽不好等；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。
1.3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。
1.4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。
伺服电机的故障诊断与维修技巧分享
伺服电机的故障诊断与维修技巧分享伺服电机在工业自动化控制系统中扮演着重要的角色，但在长时间运行过程中难免会出现各种故障。
为了保证生产效率和设备稳定性，及时发现并解决伺服电机故障至关重要。
本文将分享一些常见的伺服电机故障诊断与维修技巧，希望能为相关从业人员提供一些帮助。
1. 故障现象描述首先要对伺服电机出现的故障现象进行准确描述，例如：电机无法启动、速度波动、位置漂移等。
通过详细描述故障现象可以帮助维修人员更快地定位问题所在。
2. 检查电源和连线在进行故障诊断时，首先要检查电源和连线是否正常。
确保电源稳定，接线牢固，避免因电源问题导致的故障。
此外，还要检查接地是否良好，以防止静电等问题的发生。
3. 检查编码器和传感器伺服电机的编码器和传感器是其工作的关键部件，一旦出现故障就会直接影响到电机的运行。
因此，在诊断过程中一定要认真检查编码器和传感器的状态，确保其工作正常。
4. 检查控制器和参数设置控制器是伺服电机的大脑，控制着电机的运行。
如果控制器出现故障或参数设置不正确，就会导致电机无法正常工作。
因此，在诊断过程中要仔细检查控制器和参数设置，及时调整和修复。
5. 检查电机本体最后要对电机本体进行全面的检查，包括轴承、绕组、传动部件等是否存在异常。
如果有必要，可以进行拆解清洗和更换损坏部件，以确保电机的正常运行。
总结：通过以上几点的故障诊断与维修技巧分享，相信大家对于伺服电机故障有了更深入的了解。
在工作中遇到伺服电机故障时，可以按照以上步骤逐一排查，找到问题所在并及时修复，确保生产设备的正常运行。
希望以上技巧对大家有所帮助，祝工作顺利！。
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。
数控机床进给伺服系统类故障诊断与处理范本
数控机床进给伺服系统类故障诊断与处理范本数控机床进给伺服系统是数控机床中的一个重要部分，它负责控制机床的进给运动。
然而，在使用数控机床的过程中，进给伺服系统可能会遇到各种故障，如运动不稳定、运动偏差大、伺服驱动器发热等问题。
本文将介绍数控机床进给伺服系统常见故障的诊断和处理方法，以帮助操作员快速解决问题。
1. 故障一：运动不稳定故障现象：在数控机床加工过程中，进给运动不稳定，出现抖动、不规律停滞等现象。
处理方法：1) 首先检查机床的供电是否稳定，确保供电电压、频率符合要求。
2) 检查伺服电机是否有异常声音，是否正常运转。
可以通过观察电机转子是否转动来确定。
3) 检查伺服驱动器是否工作正常，是否有异常发热现象。
如果发热现象严重，应停机检修。
2. 故障二：运动偏差大故障现象：在数控机床加工过程中，进给运动偏差较大，加工精度不达标。
处理方法：1) 检查数控机床导轨和螺杆传动装置是否有异物，如有应及时清理。
2) 检查进给传动装置是否紧固，如果松动应进行紧固操作。
3) 检查编码器是否安装正确，是否与伺服驱动器连接稳定。
4) 检查伺服驱动器的参数设置是否正确，如PID参数是否合适。
3. 故障三：伺服驱动器发热故障现象：伺服驱动器在工作过程中发热严重，甚至超过设定温度。
处理方法：1) 检查伺服驱动器的散热装置，如风扇是否正常工作，散热翅片是否有堵塞。
2) 检查伺服驱动器的工作负载是否超标，如超过额定负载应减小工作负载。
3) 检查伺服驱动器的控制参数，如进给速度、加速度是否过高，可能需要适当调整参数。
4. 故障四：伺服电机不能正常运行故障现象：启动数控机床时，伺服电机无法正常运行。
处理方法：1) 检查伺服电机的电源线路是否正常，是否有断路或短路现象。
2) 检查伺服电机的电机接线是否正确，是否与伺服驱动器连接稳定。
3) 检查伺服驱动器的开关量输入信号是否正常，如启动、停止信号是否正确到达。
5. 故障五：伺服系统响应慢故障现象：在操作数控机床时，伺服系统响应慢，加工效率低下。
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。
1分钟了解伺服电机抖动的解决方法
1分钟了解伺服电机抖动的解决方案一、电机运行过程中抖动1.原因分析①增益设置不当:增益参数不合适导致系统过于敏感，出现振荡。
②机械共振:机械系统固有频率与电机运行频率接近，导致共振。
③反馈信号噪声:反馈装置信号噪声干扰使电机无法平稳运行。
④负载变化:负载剧烈变化或惯量不匹配，使电机无法保持稳定。
2.解决方案①调整增益参数逐步降低比例增益P，适当增加积分增益！，并调节微分增益D，直到电机稳定运行。
②避免共振调整机械系统的刚度或质量，改变固有频率；启用伺服驱动器中的抗共振滤波器。
③信号滤波在反馈回路中增加信号滤波器，减少噪声影响；检查反馈线路的屏蔽效果。
④匹配负载惯量优化电机与负载的惯量匹配，必要时调整电机的加减速参数，减少负载变化对电机的冲击。
二、电机起停时抖动1.原因分析①加减速时间设置不合理加/减速时间过短，电机无法平稳地加速或减速，导致抖动。
②过高的起停转矩电机在起动或停止时，输出的转矩过高，超过了机械系统的负荷能力，引起振动。
③低速运行不稳定电机在低速段工作时，由于控制精度或扭矩不足，导致抖动。
2.解决方案①延长加减速时间延长加减速时间使电机平滑过渡到目标速度，减少机械冲击。
③降低起停转矩通过调节伺服驱动器的参数，降低起动和停止时的输出转矩，减少对机械系统的冲击。
④优化低速控制在伺服驱动器中调整低速段的增益和转矩补偿参数，确保低速时平稳运行。
三、电机使能后来回震荡1.原因分析①增益过高使能状态下增益设置过高，导致系统过于灵敏，出现来回震荡。
②反馈环路不稳定反馈环路中噪声或延迟使控制不稳定，电机在设定位置附近来回震荡。
③机械松动或间隙机械系统中的松动或间隙在使能后无法精确定位，导致电机振荡。
2.解决方案①降低增益逐步降低伺服系统的比例增益，调整积分增益和微分增益，使电机稳定在设定位置。
②改善反馈信号质量检查并优化编码器或其他反馈设备的信号质量，减少噪声对控制系统的干扰。
③检查机械结构检查并紧固电机与负载之间的机械连接，消除间隙和松动，确保机械系统的刚性和精度。
数控加工中心常见故障诊断与维修探析
数控加工中心常见故障诊断与维修探析数控加工中心是现代化制造中不可或缺的关键设备，能够自动化进行零件加工，提高加工精度和效率。
虽然数控加工中心的稳定性和可靠性较高，但在长期的使用过程中总会出现一些故障，这就需要进行诊断和维修。
本文将重点介绍数控加工中心常见故障诊断与维修的方法。
一、机床加工精度问题的处理机床加工精度是衡量机床质量的重要指标，因此加工件精度不佳，则是最为常见的数控加工中心故障。
在处理加工质量问题时，首先应检查并调整以下几个方面：1. 检查机床本身的机械精度通常我们可以通过球棒检测机械零部件的移动距离与实际距离差异，来评估机床的机械精度。
如果机械精度不够，可以通过重新调整，甚至更换配件的方式来解决。
2. 检查数控系统参数设置数控系统的参数设置直接影响到机床的工作精度。
因此，操作人员应仔细检查数控系统的参数设置是否准确。
如果数控系统的参数设置有误，可以通过重新调整系统参数来改善机床的工作精度。
3. 检查刀具磨损刀具磨损会直接影响到加工精度，因此，及时检查和更换刀具也是非常关键的一步。
二、机床零件损坏的处理长时间的使用过程中，机床的零部件难免会出现损坏，这就要针对机床出现的不同故障，进行相应的维修处理。
1. 主轴故障数控加工中心的主轴是加工中心的核心部件，因此主轴故障是比较严重的故障之一。
通常，主轴故障的原因主要集中在两个方面：一是轴承损坏，二是主轴电机损坏。
解决此问题的方法为，更换轴承或者更换主轴电机。
线性轴承故障常常导致Z轴失灵，加工质量下降和表面粗糙度增加。
线性导轨断裂和过度磨损是线性轴承故障的主要原因，这将需要更换新的线性导轨。
3. 伺服驱动器故障伺服驱动器故障会影响整个加工中心的工作，从而影响加工程序的执行。
如果伺服驱动器故障，可以通过更换伺服驱动器解决。
三、液压系统故障的处理液压系统是数控加工中心的关键部分之一，负责控制机床的动作速度、精度及控制方向。
因此，液压系统故障的处理尤为重要。
数控机床故障诊断与维修项目11 加工中心主轴振动故障诊断与排除_OK
若是，应加注润滑油；接着检查导油管是否漏润滑 油，若是，应更换导油管；最后检查润滑电路是否 故障，若是，应及时对其进行检修。 （2）主轴负载过大。尝试减少负载，如果故障消失， 则为主轴负载过大故障，此时，应重新考虑负载条 件，减轻负载。
常运行。
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项目十一 加工中心主轴振动故障诊断与排除
【项目分析】
数控机床主轴振动故障属于典型的主传动系 统的混合型故障。数控机床主传动系统主要 包括主轴部件、主轴箱、调速主轴电动机。 其中主轴部件由主轴、主轴轴承、工件或刀 具自动松夹机构构成。数控机床的主传动系 统的功率大小与回转速度直接影响着机床的 加工效率，而主轴部件是保证机床加工精度 和自动化程度的主要部件，对数控机床的性 能有着决定性的影响。因此，主传动系统故 障将直接关系到数控加工的质量和效率。
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项目十一 加工中心主轴振动故障诊断与排除
当主轴停止时每次机械手自动装取刀具，必须保 证刀柄上的键槽对准主轴的端面键， 为满足主轴 这一功能而设计的装置称为主轴准停装置或主轴 定向装置，如图11-1所示。在自动换刀的数控镗 铣加工中心上，切削转矩通常是通过主轴上的端 面键和刀柄上的键槽来传递的，这就要求主轴具 有准确轴向定位功能。
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项目十一 加工中心主轴振动故障诊断与排除
（7）主轴部件上的动平衡不好。将主轴电动机以 最高速度运行，马上关掉电源，使其惯性运转， 用实用诊断技术中的“听”检查是否仍有异常 噪声，若有，应校核主轴部件上的动平衡条件， 然后将主轴部件调整到合适状态。
(8)轴承拉毛或损坏。此时，就需要拆开相关的机 械结构来目测观察，如果出现拉毛或损坏情况， 应更换轴承
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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重要的组成部分之一，负责主轴或工作台的进给运动。
然而，由于长时间运行和各种外部因素的影响，进给伺服系统可能会出现各种故障。
本文将针对数控机床进给伺服系统的故障进行诊断与处理的方法进行详细阐述。
首先，要进行数控机床进给伺服系统的故障诊断与处理前，需要对整个系统进行全面的检查。
首先，检查进给伺服电机、编码器、驱动器、控制器等各个部件的工作状态，确保其正常运转。
其次，检查电源线路、信号线路等各种连接线路，确保其牢固可靠。
最后，检查进给伺服系统的参数设置是否正确，包括速度、加速度、减速度等。
在进行故障诊断与处理时，需要根据故障的具体表现进行分析。
常见的故障表现包括进给速度不稳定、进给距离误差大、进给运动不平滑等。
下面将分别介绍这些故障的诊断与处理方法。
首先是进给速度不稳定的故障。
如果进给速度不稳定，可能是进给伺服电机的转速偏差过大导致的。
此时，可以通过检查进给伺服电机的转速反馈信号，比如编码器的信号，来确认问题所在。
如果编码器出现损坏或接线不良等情况，则需要重新安装或更换编码器。
其次是进给距离误差大的故障。
当机床的进给距离与实际加工距离存在较大偏差时，可能是进给伺服系统的位置控制出现问题。
此时，可以通过检查控制器中的位置控制参数，比如位置偏差限制等，来判断问题所在。
如果参数设置错误或控制器软件存在缺陷，则需要重新调整参数或更新控制器软件。
最后是进给运动不平滑的故障。
如果机床的进给运动不平滑，可能是进给伺服电机的力矩输出不稳定导致的。
此时，可以通过检查进给伺服电机的力矩输出信号，比如电流信号，来确定问题所在。
如果电流信号波动较大或出现断断续续的情况，则可能是电源线路或驱动器存在问题，需要进行相应的检修或更换。
通过以上的故障诊断与处理方法，可以有效解决数控机床进给伺服系统中的常见故障。
然而，在实际操作中，还可能会遇到其他各种不同的故障情况，需要根据具体的故障表现进行判断和处理。
数控模具加工中心主轴电机振动噪声过大故障诊断与维修
数控模具加工中心主轴电机振动噪声过大故障诊断与维修模具加工中心加工过程中主轴电机有噪声。
模具加工中心使用加工零件时，零件的表面不够光滑，有些坑坑哇哇的现象，可以明显地听出主轴电机有噪声，而且还有震动现象。
一、修前准备首先区分噪声或振动来自于主轴电机还是主轴箱内机械部件。
机械系统产生的噪声可从以下3个方面开展检査:主轴轴承是否缺少润滑脂，如果缺少应按量补充;主轴驱动带轮是否存在转动平衡状况不良，检查动平衡块是否松动或脱落，如需要应对平衡块开展适当调整对于交流主轴电机旋转时出现的异常噪声及振动，维修时可从以下几个方面开展处理。
首先确定异常噪声或振动是在什么工作状态下发生的，如在减速过程中发生，则是再生回路故障，应重点检查再生回路的晶体管模块是否损坏及保险是否熔断。
如果在恒速旋转时产生噪声或振动，则先检查反应电压是否正常，然后在突然切断指令的情况下观察电机自由停车过程中是否有异常噪声或振动。
如有噪声，则故障出现在机械部分;否则故障出在印制电路板上。
如果反应电压不正常，则进一步检查振动周期是否与速度有关。
如果有关，应检查主轴与主轴电机连接是否完好，电机轴承或主轴电机与主轴连接离合器是否正常，主轴箱内驱动齿轮啮合是否良好，以及安装在交流主轴电机尾部的脉冲发生器是否工作正常。
如果无关，则故障多数是由于速度控制回路调整不当引起的，或连接器接触不良，或者电机内部存在机械故障二、修前调查该机床主轴是在旋转的过程中一直都有噪声和轻微振动，而且速度越高，故障越明显，用手摸一下主轴箱，感觉温升并不高，询问操作人员得知该故障现象是近期才出现，之前从未出现过，而且也没有出现过加工过程中撞刀现象，加工零件时也没有过量切三、据理析像、罗列成因根据现场的调查结果，初步归纳出可能的故障点如下(1)故障应该不在主轴轴承，因为如果是轴承损坏主轴温升应该很厉害，而且发出的噪声也会比较锋利，有可能在同步带轮及连接上。
（2）主轴电机内部钉子与转子间有间隙，造成转动时有震动。
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【3】李宁会，吉效科，刘成延，等． 无基础抽油机的研制与应 用［J］． 石油机械，2009，37（ 9） ： 80 － 82．
【4】刘少军． 无功换向智能抽油机的研制与应用［J］． 石油 机械，2009，37（ 11） ： 84 － 85．
关键词： 加工中心； 伺服参数优化； 振动； 故障诊断 中图分类号： TH161 文献标识码： A 文章编号： 1001 － 3881 （ 2014） 3 － 177 － 3
Servo Parameters Optimization and Vibrant Fault Diagnosis for Machine Tool Center
LIN Jianfeng1 ，LIU Kuo1 ，MA Lili1 ，SUN Mingjia1 ，LIU Hui2 （ 1. State Key Laboratory of Advanced Numerical Control Machine Tool，Shenyang Machine Tool （ Group）
对 VMC 系列某型立式加工中心进行伺服性能测 试及优化。考虑到加工中心应用的是 FAUNC-0i 数控 系统，采用 Servo guide 软件对伺服进给系统的动态特 性进 行 测 试。将 运 行 Servo guide 软 件 的 PC 机 通 过 PCMCIA-LAN 卡与加工中心的 FAUNC-0i 数控系统连 接，如图 1 所示。
图 4 X 轴优化后速度环的频率特性曲线
表 1 为 X 轴和 Y 轴速度环伺服优化前后的数据对
比。
表 1 速度环优化前后对比
Hz
X 轴频响带宽 Y 轴频响带宽
优化前 40 38
优化后 70 42
在速度环优化的基础上，对位置环增益和速度前
馈系数等参数进行测试及优化。通过伺服轴在快移速
度下 （ 32 m / min） 的位置跟踪误差曲线来判断优化
为了保证数控系统的性能，各环节均有调节器， 电流环采用 PI 调节器，速度环采用 PI 调节器，位置 环采用 P 调节器。三环结构设计及其控制器的优劣直 接关系到整个伺服驱动系统的稳定性、准确性和快速 性。伺服参数优化技术的重点就是通过一系列测试确 定一组控制器参数，使伺服轴具有优良的动态性能， 从而使数控机床尽可能工作在最优状态下。
位置环的作用是保证系统静态精度和动态跟踪性 能，使整个伺服系统能稳定、高性能地运行。位置环 采用比例控制，其中主要参数是位置环增益 （ Kv ） 。 为了保证位置环的稳定性，还可以加入低通的速度滤 波器。通过频率特性测试调整 Kv，使频率特性中幅 频特性的带宽尽可能高，提高动态特性。 2 进给轴的伺服参数测试及优化
将测试数据进行处理，并将直线运动终止时间点 的曲线局部放大，如图 5 所示。
图 5 直线型加减速时运动停止时 刻 Z 轴位置曲线局部放大图
结论： 直线型加减速时，Z 轴在以 8 m / min 进给 速度做往复运动时，在启停段冲击大，机床有明显振 动，无法正常工作。由 Z 轴位置测试结果可以看出： Z 轴在启停段位置存在振荡。鉴于以上测试结果和分 析，需要对加减速参数进行调整，减小启停段的冲击 和振动。
第 42 卷 图 3 X 轴优化前速度环的频率特性曲线
图 1 测试系统连接示意图 在 20 ℃ 的恒温车间进行伺服系统动态性能测试。 图 2 为测试现场。
图 2 伺服性能测试及优化现场 分别对加工中心的 X 轴和 Y 轴进行速度环和位 置环的伺服性能测试及优化。对 X 轴和 Y 轴的速度 环比例增益和积分增益等参数进行测试，采用 Servo guide 软件进行速度环的伺服参数优化。图 3 和图 4 分别为 X 轴优化前后速度环的频率特性曲线。
通信作者： 刘阔，E － mail： liukuo0727@ qq. com。
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机床与液压
度伺服控 制 应 该 具 有 高 精 度、快 响 应 的 特 点。 速 度 环控制器采用比例积分 （ PI） 控制，参数优化主要 就是对速度控制器的比例增益 Kp 和积分时间常数 Tn 进行调整。在满足性能要求的前提下，希望 Kp 尽可 能地大，提高机床的响应速度和跟踪精度，希望 Tn 尽可能地小，提高机床的抗扰动能力。
针对目前在实际数控机床上进行伺服参数优化较 少的现状，对 VMC 系列某型立式加工中心进行伺服
系统的测 试 及 参 数 优 化，给 出 了 优 化 前 后 的 对 比 数 据，并解决了测试过程中 Z 轴振动的问题。 1 伺服参数优化技术
机床中广 泛 使 用 的 伺 服 控 制 系 统 一 般 是 由 位 置 环、速度环和电流环三环组成。其中，电流环和速度 环为内环，位置环为外环。三环结构可以使伺服系统 获得较好的动态跟随性能和抗干扰性能。
Co． ，Ltd． ，Shenyang Liaoning 110142，China； 2. School of Mechanical Engineering， Xi’an Jiaotong University，Xi’an Shaanxi 710049，China）
Abstract： Aiming at research and application status of servo parameters optimization of machine tool center，the application principle of servo parameters optimization was introduced． On some vertical machine center，speed loop and position loop’s servo performance test and optimization were done for X-axis and Y-axis，and the results were presented． Aiming at the violent vibration when Z-axis’s rapid transit，the acceleration and deceleration mode and acceleration time were adjusted and the problem was settled．
( 1. 沈阳机床 ( 集团) 有限责任公司高档数控机床国家重点实验室，辽宁沈阳 110142; 2. 西安交通大学机械工程学院，陕西西安 710049)
摘要： 针对目前数控机床伺服参数优化技术研究和应用的现状，介绍了伺服参数优化技术的应用原理。在某型立式加 工中心上，对 X 轴和 Y 轴进行了速度环和位置环的伺服性能测试及优化，给出了优化前后的结果对比。针对 Z 轴快速移动 时振动较为剧烈的情况，通过调整加减速方式及加速时间，解决了振动剧烈的问题。
首先对 Z 轴进行基于锤击法的振动测试，判断 是否为结构共振导致。经振动测试，该原因被排除。
在加工中心采用默认的直线型加减速时 （ 加速 时间为 60 ms） ，让 Z 轴以 8 m / min 的进给速度，做 行程为 200 mm 的直线往复运动，每次运动间隔时间 为 1 s。在运动过程中使用激光干涉仪的动态采集功 能测试 Z 轴位置信号。
调整 Z 轴的加减速方式，设置为指数型加减速， 加速时间 180 ms。在运动过程中再次使用激光干涉 仪的动态采集功能测试 Z 轴位置信号。
将测试数据再次进行处理，并将直线运动终止时
间点的曲线局部放大，测试结果如图 6 所示。
图 6 指数型加减速时运动停止时 刻 Z 轴位置曲线局部放大图
结论： 加减速参数调整后，Z 轴运动启停段冲击 和振动明显减小。由测试结果可以看出： Z 轴位置曲 线，在启停段振动减小，启停段振幅减小。
2014 年 2 月 第 42 卷 第 3ICS
Feb. 2014 Vol. 42 No. 3
DOI： 10． 3969 / j. issn. 1001 － 3881. 2014. 03. 048
加工中心伺服参数优化及振动故障诊断
林剑峰1 ，刘阔1 ，马莉莉1 ，孙名佳1 ，刘辉2
【5】葛艳荣，葛得辉，张树坪． 六杆游梁平衡抽油机［J］． 石 油机械，2008，36（ 7） ： 53 － 55．
【6】孟海军，赵童君． 两级配重补偿游梁式抽油机［J］． 石油 机械，2011，39（ 8） ： 50 － 52．
电流环的调节目的是限制电机的最大电流，调节 对象的动态结构，加快数控系统的动态响应。
速度控制是位置伺服系统中极其重要的环节。速
收稿日期： 2013 － 02 － 21 基金项目： 国家重点基础研究发展计划 （ 973 计划） 资助项目 （ 2012CB724305） 作者简介： 林剑峰 （ 1965—） ，男，工学硕士，高级工程师，主要负责高档数控机床共性关键技术研究以及新产品开发等。
法的研究［J］． 机械设计与制造，2009（ 1） ： 191 － 195． 【2】杨勇． 数控伺服系统动态特性仿真及参数优化［D］． 南
京： 南京工业大学，2005． 【3】李亚聪． 数控机床伺服系统参数优化配置的研究［D］．
大连： 大连理工大学，2009．
( 上接第 137 页) 参考文献：
【1】张晓东，贾国超． 关于我国抽油机发展的几点思考［J］． 石油矿场机械，2008，37（ 1） ： 24 － 27．
效果，测试过程为： 让 X 轴以快移 （ 32 m / min） 的
进给速度，做行程为 500 mm 的直线往复运动，每次
运动间隔时间为 1 s。表 2 为 X 轴和 Y 轴位置环伺服
优化前后的数据对比。
表 2 位置环优化前后对比
μm
X 轴位置跟踪误差 Y 轴位置跟踪误差
优化前 110 95
优化后 55 57