伺服系统故障诊断与维修
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
4伺服系统故障诊断与维修
数控机床的伺服系统是以直线运动或旋转运动作为控制 对象的自动控制系统，习惯上又称为驱动系统。它接受来自 数控装置的位移、速度指令，经变换、调节和放大后驱动执 行元件，转化为各进给轴及主轴的直线或旋转运动，是联系 数控装置(CNC)和机床的中间环节，是数控机床的重要组成 部分。
1
4.1.1伺服系统工作原理
M 19
主轴停止
M 03
M 04
M 05
复位
急停 定向指令信号
主轴准停的 PMC 程序
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4 FANUC伺服有关参数的设置
1).伺服初始化的准备
首先确认以下基本数据，以便进行初始化工作。 • 数控系统的型号。 • 伺服电动机的型号、规格、电机代码。 • 电动机内装的脉冲编码器的型号、规格。 • 伺服系统是否使用外部位置检测器件，如使用，需要
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适用与FANUC 0i Mate系统的βi伺服单元
(a)βis系列单轴型伺服单元 (b)βiSVSP一体型伺服单元(SVSP)
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FANUCβi系列伺服单元端子及接口
βis系列单轴型伺服单元的连接
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βiSVSP一体型伺服单元的连接
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3 主轴准停功能
主轴准停又称为主轴定向，是指主轴周向的准 确定位功能。主轴准停功能的作用主要有:
• 光栅尺拆装时要用静力，不能用硬物敲击，以 免引起光学元件的损坏。
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4.磁栅尺
磁栅又叫磁尺，是一种直线位移检测装置，它由磁性 标尺、拾磁磁头和检测电路组成。磁栅测量精度较高、安 装调整方便，对使用环境要求低，如对周围的电磁场的抗 干扰能力较强，在油污和粉尘较多的场合使用有较好的稳 定性，长度在2米以上性价比优势愈加明显 。
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。
伺服系统常见故障与排除
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。
8)观察所有伺服单元的LED上是否有其他报警信号， 如果有，那么先排除这些报警
9)如果是双轴伺服单元，那么检查另一轴是否未接 或接触不好或伺服参数封上了〔0系统为8×09＃0， 16/18/0i为，s1，s2设定如下： s1－TYPEA,s2－TYPEB
d.伺服放大器的内部过热检测电路故障，更换伺服放 大器或修理
③伺服放大器检测到主回路过热
a.关机一段时间后，再开机，如果没有报警产生， 那么可能机械负载太大，或伺服电机故障，检 修机械或更换伺服电机
b.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，更换
c.更换伺服放大器
例如：某直流伺服电机过热报警，可能原因有： ①过负荷。可以通过测量电机电流是否超过额定值 来判断。②电机线圈绝缘不良。可用500V绝缘电阻 表检查电枢线圈与机壳之间的绝缘电阻。如果在 1MΩ以上，表示绝缘正常，否那么应清理换向器外 表的炭刷粉末等。③电机线圈内部短路。可卸下电 机，测电机空载电流，如果此电流与转速成正比变 化，那么可判断为电机线圈内部短路。应清扫换向 器外表，如外表上有油更易引起此故障。④电机磁 铁退磁。可通过快速旋转电机时，测定电机电枢电 压是否正常。如电压低且发热，那么说明电机已退 磁。应重新充磁。⑤制动器失灵。当电机带有制动 器时，如电机过热那么应检查制动器动作是否灵活。 ⑥CNC装置的有关印制线路板不良。
ABB机器人伺服电机故障诊断及维修【技巧】
直流伺服电机是abb机器人的主要动力部件，通过对直流伺服电机故障进行诊断，找出了故障产生的原因，自制了维修专用工具进行故障维修，使ABB机器人能够正常生产，取得了较好的效果。
ABB机器人故障现象ABB机器人加工过程中经常出现伺服报警停机问题，主要是伺服电机的问题我们了解到ABB 机器人在正常加工烧结厂台车的过程中，出现报警停机故障，报警号过重新启动，重复故障现象，通过向操作者了解到报警前ABB机器人声音异常，有振动的感觉，伺服机外壳较热故障原因分析通过查找资料分析到：报警信号是伺服系统轴速度控制信号中断，报警信号是ABB机器人停车时轴的误差寄存器内容大于允许值。
对报警信号401分析依资料分析轴的速度控制系统出现问题速度控制系统包括：（1）速度给定指令值；（2）测速反馈系统；（3）位置检测系统；（4）速度执行元件；（5）热保护器等 .这其中至少有一项出现问题就会发出报警指令因为ABB机器人是在运行中停机，首先确认在ABB机器人故障前的运行情况从现场看ABB机器人正在加工台车，运行进给所用伺服电机是轴电机轴电机和主轴电机，了解到操作者在故障前因调整刀具位置，利用手动快速调整轴坐标，而后在运行中出现了伺服报警停机根据以上了解和伺服电机发热的情况，结合报警指示，分析可能是轴伺服电机速度控制系统元件发生故障导致停机。
对报警信号420的分析：因为电枢电流和输出转矩成正比关系，电机转速与电压成正比关系，故障点间有大的冲击电流，造成4.2对Fanuc 50M 型伺服电机进行拆解首先打开电刷盖取出电刷发现弹簧已过热失效，又打开一侧盖发现换向器已严重烧坏，必需全机解体检查修理由于型伺服电机密闭性能强，成本很高，以前没有拆解经验，也无专用拆解工具，如拆解处理不好，整台电机将报废，责任很大，会影响我厂大型工件的加工生产为此查阅很多资料，认真分析观察，自做卸轮器专用改锥加长内六方旋具等，结合现场情况对伺服电机进行了拆解拆解步骤：（1）用自制合适的非标专用改锥把伺服电机电刷盖打开，取出电刷；（2）在电机壳与刷架之间做一位置记号，防止刷架的位置不在中性线上，引起换向不正常；（3）打开伺服电机后罩时注意内部有测速机和旋转变压器热保护元件等；（4）拆下旋转变压器后，再用卸轮器拆下旋转变压器的大齿轮；（5）拆下测速发电机拆测速发电机刷架时注意小电刷不能损坏；（6）拆下伺服机转子时注意伺服机的磁钢与转子之间存在着很强的吸力，要拆下机壳时需几人合作才能拔出；（7）从转子上拆下滚珠轴承并清洗首先对伺服换向器现状进行分析，电刷多数已烧坏，弹簧压力尽无，刷座有两个已松动，三个已开线；整流子凹凸不平，烧痕较深测速机换向器处碳粉较多，经分析伺服机长期运行，环境差，特别是油污较大，使电刷被油浸湿由于上述原因导致的后果如下：a、使电刷与整流子的接触器电阻增大，发热；b 、使换向器绝缘下刻模形成碳粉短路，造成更大的电流转入形成环流，加剧换向器损坏；c、测速反馈换向器碳粉多，油湿加碳粉使刷架与电机壳短路，影响了测速反馈信号的稳定，也促使伺服电机运行抖动不稳免责申明：⽂章来源于网络综合整理，如⽂意中侵犯您的权益，请及时联系我们删除处理。
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。
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。
FANUC交流伺服驱动系统故障维修举例
FANUC交流伺服驱动系统故障维修举例例244~245．加工过程中出现过热报警的故障维修例244．故障现象：某配套FANUC 0T MATE系统的数控车床，在加工过程中，经常出现伺服电动机过热报警。
分析与处理过程：本机床伺服驱动器采用的是FANUC S系列伺服驱动器，当报警时，触摸伺服电动机温度在正常的范围，实际电动机无过熟现象。
所以引起故障的原因应是伺服驱动器的温度检测电路故障或是过热检测热敏电阻的不良。
通过短接伺服电动机的过热检测热敏电阻触点，再次开机进行加工试验，经长时间运行，故障消失，证明电动机过热是由于过热检测热敏电阻不良引起的，在无替换元件的条件下，可以暂时将其触点短接，使其系统正常工作。
例245．故障现象：某配套FANUC 0T MATE系统的数控车床，在加工过程中，经常出现X轴伺服电动机过热报警。
分析与处理过程：故障分析过程同上例，经检查X轴伺服电动机外表温度过高，事实上存在过热现象。
测量伺服电动机空载工作电流，发现其值超过了正常的范围。
测量各电枢绕组的电阻，发现A相对地局部短路；拆开电动机检查发现，由于电动机的防护不当，在加工时冷却液进入了电动机，使电动机绕阻对地短路。
修理电动机后，机床恢复正常。
例246．驱动器出现OVC报警的故障维修故障现象：某配套FANUC 0T-C系统、采用FANUC S系列伺服驱动的数控车床，手动运动X轴时，伺服电动机不转，系统显示ALM414报警。
分析与处理过程：FANUC 0T-C出现ALM 414报警的含义是“X轴数字伺服报警”，通过检查系统诊断参数DGN720~723，发现其中DGN720 bit5=l，故可以确定本机床故障原因是X轴OVC(过电流)报警。
分析造成故障的原因很多，但维修时最常见的是伺服电动机的制动器未松开。
在本机床上，由于采用斜床身布局，所以X轴伺服电动机上带有制动器，以防止停电时的下滑。
经检查，本机床故障的原因确是制动器未松开：根据原理图和系统信号的状态诊断分析，故障是由于中间继电器的触点不良造成的，更换继电器后机床恢复正常。
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。
伺服电机编码器故障及维修解决办法【必看版】
大家知道伺服电机编码器故障及维修方法是怎样的吗？(1)编码器本身故障：是指编码器本身元器件出现故障，导致其不能产生和输出正确的波形。
这种情况下需更换编码器或维修其内部器件。
(2)编码器连接电缆故障：这种故障出现的几率最高，维修中经常遇到，应是优先考虑的因素。
通常为编码器电缆断路、短路或接触不良，这时需更换电缆或接头。
还应特别注意是否是由于电缆固定不紧，造成松动引起开焊或断路，这时需卡紧电缆。
(3)编码器+5V电源下降：是指+5V电源过低，通常不能低于4.75V，造成过低的原因是供电电源故障或电源传送电缆阻值偏大而引起损耗，这时需检修电源或更换电缆。
(4)绝对式编码器电池电压下降：这种故障通常有含义明确的报警，这时需更换电池，如果参考点位置记忆丢失，还须执行重回参考点操作。
(5)编码器电缆屏蔽线未接或脱落：这会引入干扰信号，使波形不稳定，影响通信的准确性，进口泵必须保证屏蔽线可靠的焊接及接地。
(6)编码器安装松动：这种故障会影响位置控制精度，造成停止和移动中位置偏差量超差，甚至刚一开机即产生伺服系统过载报警，请特别注意(7)光栅污染：这会使信号输出幅度下降，必须用脱脂棉沾无水酒精轻轻擦除油污。
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。
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。
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。
数控机床伺服断线报警的快速诊断与排故
数控机床伺服断线报警的快速诊断与排故数控机床是现代制造业中不可或缺的重要设备，其优越的加工效率和精度受到了广泛的认可。
然而，随着数控机床设备的普及和更新，出现故障的情况也不可避免。
其中，伺服断线报警是常见的故障之一，对于机床加工的效率和质量都有着重要的影响。
在这篇文章中，我们将探讨数控机床伺服断线报警的快速诊断与排故方法。
伺服断线的概念在介绍伺服断线的快速诊断与排故方法前，我们先来了解一下什么是伺服断线。
伺服断线是指在机床加工的过程中，发生了伺服驱动装置与主控板之间的信号传输断开的情况。
因为伺服系统控制着机床各个部件的运动，一旦伺服断线，将导致机床加工停止，影响了加工效率和加工质量。
伺服断线报警的原因伺服断线报警通常会出现在数控加工的过程中，其原因会有多种可能，主要有以下几种：1.电源故障：电源质量差、电缆连接不良等导致的电源故障是伺服机床发生断线的主要原因之一。
2.设备维护不当：机床平时的保养和维护不到位，也会导致伺服机床断线报警的问题。
3.机床结构问题：如果机床的结构不到位或者设计有缺陷，也可能导致伺服机床断线报警。
4.运行突发问题：在运行过程中出现了一些意外情况，比如剧烈震动等，也可能导致伺服机床断线报警。
伺服断线报警的快速诊断与排故方法在出现伺服断线的情况下，我们需要第一时间进行快速的诊断和排故，以确保机床能够及时恢复正常生产。
下面是一些常用的快速诊断和排故方法：1.检查电源电源是伺服机床工作的重要组成部分，其质量和稳定性直接影响机床的运行效率和稳定性。
因此，在伺服断线的情况下，我们首先需要检查电源，查看电源线路的连接情况和电源质量是否稳定。
如果发现电源存在问题，需要及时更换或维修电源设备。
2.检查控制器伺服机床的控制器与电源紧密相关，只有控制器工作正常，才能确保机床的稳定运行。
因此，在伺服断线的情况下，我们需要检查整个控制器系统，查看控制器的工作是否正常，控制信号是否被正确的传输。
3.检查连接线路伺服机床的连接线路是否牢固和质量是否良好是影响机床正常工作的关键因素之一。
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伺服系统故障诊断与维修
4.1.1伺服系统工作原理
• 如图所示是数控机床的半闭环伺服系统，反馈信号取自 伺服电机，通过采样其旋转角度进行检测，而不是直接检测最 终运动部件的实际位置
•CNC •位 置 控 制 单
插补 元 指令•+
•位置
•-
•调节
•实际 位置反
馈
•速度控制单元
•+
•速度 •+
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伺服系统故障诊断与维修
3.光栅尺
• 光栅尺是高精度的直线位移测量元件，在高精度的 数控机床上，常使用光栅尺作为位置检测装置。
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•海德汉公司的封闭式直线光栅 尺
伺服系统故障诊断与维修
海德汉封闭式直线光栅尺结构示意图
• 光栅尺由标尺光栅和扫描单元两部分组成，铝制外 壳可以保护光栅尺、扫描单元和轨道免受灰尘、切屑和切 削液的影响。标尺光栅一般安装在机床的活动部件上，如 工作台。扫描单元安装在机床固定部件上。扫描光栅安装 在扫描单元中。
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伺服系统故障诊断与维修
2.旋转编码器
• 旋转编码器是一种旋转式脉冲发生器，用 于角位移的测量，同时也作为速度检测装置
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•旋转编码器
伺服系统故障诊断与维修
• 增量式旋转编码器的结构如图所示。在一个圆盘的圆周上刻 有相等间距的线纹，称为圆光栅。圆光栅和工作轴一起旋转。与圆 光栅相对的，平行放置一个固定的扇形薄片，称为指示光栅。上面 制有相差1/4节距的两个狭缝，称为辨向狭缝。此外，还有一个零位 狭缝（一转发出一个脉冲）。
伺服系统故障诊断与维 修
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2020/11/4
伺服系统故障诊断与维修
4.1 伺服系统
• 数控机床的伺服系统是以直线运动或旋转运动作为控制 对象的自动控制系统，习惯上又称为驱动系统。它接受来自 数控装置的位移、速度指令，经变换、调节和放大后驱动执 行元件，转化为各进给轴及主轴的直线或旋转运动，是联系 数控装置(CNC)和机床的中间环节，是数控机床的重要组成 部分。
•CNC插 •位置控制单元
补指令•+
•位置
•-
•调节
•实际 位置反
馈
•速度控制单元
•+
•速度 •+
•- •调节
•实际 速度反
馈
•电流 •- •调节
•转换 •驱动
•电流反馈
•速度检测与反馈
•机械执行部件 •电机
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•位置检测与反馈
•全闭环伺服系统
伺服系统故障诊断与维修
1.检测信号的反馈形式
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扫描单元的工作原理
•扫描单元由光源、聚光镜、扫描光栅、光敏元件和驱动电路等组成
•LED光源
•聚光镜
PPT文档演伺模板 服驱动装置之间有专门的通讯协议，为串伺服行系统编故障码诊断器与维。修
由于编码器是光电元件，在使用过程中要注 意以下几点：
1) 编码器安装后的径向跳动要小于0.1mm； 2) 编码器安装环境不能有强烈的振动，避免敲击； 3) 编码器不能承受过大的径向力；
4) 编码器安装环境不能有严重的粉尘、油雾污染。
• 检测装置是数控机床闭环伺服系统的重要组成部分。 它的主要作用是检测位移和速度，并发出反馈信号。检测系 统的精度和数控机床的加工精度紧密相关，高精度的数控机 床必须系统故障诊断与维修
1.旋转变压器
• 旋转变压器是一种常用的角位移检测元件，由于它结构 简单，工作可靠，且其精度能满足一般的检测要求，因此曾被 广泛应用在数控机床上。
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•光电式旋转编码器的结构示意图
伺服系统故障诊断与维修
• 如图所示，A和B信号的相位相差90°，经放大 整形后成为方波形信号。通过判断A、B两相信号的相 位，可以确定电机的旋转方向，通过对脉冲计数，可 以知道电机转过的角度。
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•光电式旋转编码器的输出波形
伺服系统故障诊断与维修
•- •调节
•实际 速度反
馈
•电流 •- •调节
•转换 •驱动
•电流反馈
•位置/速度检测与 反馈
•半闭环伺服系统
•机械执行部件
•电 机
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伺服系统故障诊断与维修
•4.1.1伺服系统工作原 理
• 如图所示是数控机床的全闭环伺服系统，位置反馈信号取 自最终运动部件，直接采样其直线位移信号进行检测。
•（3）. 转速、位置信号处理分离
•（2）.转速、位置信号处理均由CNC完 成
•(4).数字式伺服系 统
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2.数控机床对伺服系统的要求
（1）精度高 （2）调速范围宽 （3）快速响应 （4）低速大转矩
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伺服系统故障诊断与维修
4.1.2 常用检测反馈元件
αiMZ αiBZ αiCZ
4096 360000 3600000
主轴用编码器（带一 转信号） 内装主轴用编码器 （带一转信号）
高精度轮廓控制用编 码器（带一转信号）
• 型号中字母“A”表示绝对值编码器，字母“I”的为增量式
编码器。
• FANUC编码器并没有输出常见的A、B、Z、 并行六脉冲 信号，只有两根信号线RD、*RD，这是串行输出，编码器和
分辨率(ppr) 绝 对 / 增 型号 分 辨 率 绝对/增量
量
(ppr)
αiA16000 16 000 000 绝对 βiA 64 65536(216) 绝对
αiA1000 1 000 000 绝对 αiM 4096
主轴用编码器（不带 一转信号）
αiI1000 1 000 000 增量 βiA 128 131 072(217) 绝对
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1壳体 2旋转变压器本体定子 3附加变压器定子 4附加变压器原边线圈 5附加变压器转子线圈 6附加变压器次边线圈 7旋转变压器本体转子 8转子轴
•无刷式旋转变压器
伺服系统故障诊断与维修
• 旋转变压器的输出为模拟量信号，精度不如数字量输出 的检测元件，但结构简单、坚固、耐热、耐冲击、抗干扰、信 号输出幅度大、成本低，适用于恶劣环境。
• 绝对式旋转编码器是一种直接编码、直接测量的检 测装置，它能指示绝对位置，没有累积误差。
• 二进制码盘的计数图案的改变按二进制规律变化。 格雷码的计数图案的切换每次只改变一位，误差可以控制 在一个单位内。
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•二进制编码盘
•格雷码盘 伺服系统故障诊断与维修
•FANUC控制用编码器
型号