数控机床伺服系统中常见故障形式及诊断

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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(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

数控机床伺服系统常见故障诊断及排除
ห้องสมุดไป่ตู้
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

数控机床常见故障及检测方法分析

数控机床常见故障及检测方法分析

数控机床常见故障及检测方法分析数控机床具有智能化高,加工精度高、加工质量稳定、生产效率高等特点。

它综合了计算机技术、电气自动化技术等各个领域的多项科学技术成果。

特别适合于加工零件较复杂、精度要求高、产品更新频率高的场合。

它的任何部分出现故障,都可能导致加工精度降低,甚至机床停机、生产停顿,从而带来不必要的损失。

因此,了解机床常见故障并加强数控机床故障检测分析是十分必要的。

1、数控机床常见故障(1)主机故障数控机床的主机通常指组成数控机床的机械、润滑、冷却、排屑、液压、气动与防护等部分。

主机常见的故障主要有:1)因机械部件安装、调试、操作使用不当等原因引起的机械传动故障;2)因导轨、主轴等运动部件的干涉、摩擦过大等原因引起的故障;3)因机械零件的损坏、联结不良等原因引起的故障,等等;主机故障主要表现为传动噪声大、加工精度差、运行阻力大、机械部件动作不进行、机械部件损坏等等。

润滑不良、液压、气动系统的管路堵塞和密封不良,是主机发生故障的常见原因。

数控机床的定期维护、保养、控制和清除“三漏”现象发生是减少主机部分故障的重要措施。

(2)电气控制系统故障从所使用的元器件类型上,根据通常习惯,电气控制系统故障通常分为“弱电”故障和“强电”故障两大类。

“弱电”部分是指控制系统中以电子元器件、集成电路为主的控制部分。

数控机床的弱电部分包括CNC、PLC、MDI/C RT以及伺服驱动单元、输为输出单元等。

“弱电”故障又有硬件故障与软件故障之分,硬件故障是指上述各部分的集成电路芯片、分立电子元件、接插件以及外部连接组件等发生的故障。

软件故障是指在硬件正常情况下所出现的动作出锗、数据丢失等故障,常见的有.加工程序出错,系统程序和参数的改变或丢失,计算机运算出错等。

“强电”部分是指控制系统中的主回路或高压、大功率回路中的继电器、接触器、开关、熔断器、电源变压器、电动机、电磁铁、行程开关等电气元器件及其所组成的控制电路。

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。

数控机床进给伺服系统类故障诊断与处理范文

数控机床进给伺服系统类故障诊断与处理范文

数控机床进给伺服系统类故障诊断与处理范文数控机床进给伺服系统是数控机床的重要组成部分,负责驱动工件或刀具在加工过程中进行准确的运动。

然而,由于工作环境恶劣以及长时间使用,进给伺服系统可能会出现各种故障。

本文将介绍数控机床进给伺服系统故障的诊断与处理方法。

一、断电故障:当进给伺服系统无法正常工作或反应迟缓时,首先需要检查是否存在断电故障。

可以检查电源和连接器是否正常。

如果确认没有断电故障,可以进一步诊断。

二、电缆故障:电缆故障是数控机床进给伺服系统常见的故障之一。

可以通过检查电缆连接器的接触情况、电缆是否断裂或接触不良来判断是否存在电缆故障。

如果发现电缆故障,应及时更换或修复受损的电缆。

三、伺服驱动器故障:伺服驱动器是控制进给伺服系统的主要部件,当进给伺服系统出现故障时,可以首先检查伺服驱动器是否正常工作。

可以通过检查伺服驱动器的电源供应情况、电流是否稳定以及反馈信号是否正常来判断是否存在伺服驱动器故障。

如果发现伺服驱动器故障,应及时更换或修复故障的部件。

四、编码器故障:编码器是进给伺服系统的重要传感器,用于检测工件或刀具的位置信息。

当进给伺服系统无法准确移动或位置偏差较大时,可以检查编码器是否损坏或接触不良。

如果发现编码器故障,应及时更换或修复故障的部件。

五、电机故障:电机是驱动进给伺服系统运动的关键部件,当进给伺服系统无法正常工作或运动异常时,可以检查电机是否正常工作。

可以通过检查电机的电源供应情况、电流是否稳定以及转动是否平稳来判断是否存在电机故障。

如果发现电机故障,应及时更换或修复故障的部件。

六、控制器故障:控制器是进给伺服系统的核心部件,当进给伺服系统无法正常工作或运动异常时,可以检查控制器是否正常工作。

可以通过检查控制器的电源供应情况、信号是否稳定以及参数设置是否正确来判断是否存在控制器故障。

如果发现控制器故障,应及时更换或修复故障的部件。

以上是数控机床进给伺服系统常见故障的诊断与处理方法。

数控机床主轴伺服系统常见故障诊断与维护

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。

数控系统常见故障与分析

数控系统常见故障与分析

2021/4/9
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①减速挡块位置不正确
②减速挡块太短
③回零开关不良
a.在一栅格内,*DECX发生变化,则*DECX电气开关性能不良, 请更换或处理。
b.在一栅格内,*DECX信号不发生变化,则挡块安装不正确。
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3.回参考点时,出现超程报警
①运行中挡块松动或参考点开关损坏、松动,无减速 信号,造成超程。检查连线、开关、卡线端子、挡块 等
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13)干扰引起
a.检查位置编码器反馈信号线是否屏蔽 (需采用屏蔽双绞线,并双端接地)
b.位置编码器的反馈信号线与电机的动力线应分开走线 c.电机、伺服驱动器外壳需通过电柜共地并接大地
2.考点位置偏差一个栅格(参考点发生整螺距偏移)
故障处理:
用诊断功能监视减速信号,并记下参考点位置与减速信号起 作用的那点位置。这两点之间的距离应该等于大约电机转一圈 时机床所走的距离的一半。调整参考点减速挡块位置或将电机 旋转一个角度(180°左右),使得挡块放开点与“零脉冲” 位置相差在半个螺距左右,机床即可以恢复正常工作
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6.回参考点过程中出现“软超程”报警
此类故障一般是由于参数设定不当造成的,可以
通过重新设定参数进行解决,处理方法如下:
a.将机床运动到正常位置,进行手动回参考点,并利 用手动方式压上“回参考点减速”开关,进行回参 考点,验证回参考点动作的正确性
b.在回参考点动作确认正确后,通过MDI/CRT面板, 修改软件限位参数(为了方便可以将其改为最大值 ±99999999)
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4.参考点返回时,位置偏差量未超过128个脉冲时, 会出现“90”号报警(FANUC)因为起始点离参考 点太近或速度过低,而不能正常进行参考点返回

伺服系统常见故障与排除

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。

数控机床常见故障诊断和常规维修方法

数控机床常见故障诊断和常规维修方法

许 多焊 点,板 问或 模块 问又通过 插接件及 电缆相 连。
因此,任 何虚焊 或 接触不 良 都可 能 引起故 障 , 当
用绝缘物轻轻敲打有虚焊及接触 不 良的疑点处,故障
肯定会重复出现 。
33 、 测 量 比较 法 .7
第一次开机 的检查,机床加工造成废 品但又无法报警、

C C系统 厂家在设计 印刷线路板 时, 为了调整, N
即从故 障现象开始,根据故 障机理 列出多种可能产生 故障的原 因,然后对这些原 因逐点 进行分 析,排 除不
正确的原因,最后确定故 障点。
以故 障产生时有无破坏 性而将故 障分为破坏性故 障和非破坏性故障。
2 4 、破 坏性故 障 .1 此 类故 障产生会对机床 和操作 者造成伤害,导致
故障部件。 当然采用此法 时,一定要注意 元器 件的温 分析和 比较、从而对故 障定位 。运 用这种方法,要求
度等参数,不要将原来是好 的器材烤坏。
33 、参数检测法 .5
维修人 员必须 对整个 系统或每 个 电路 的原理 有清楚、
深刻的了解。
数 控 参 数 能 直 接 影 响 数 控 机 床 的 性 能。 参 数 通 常 是 存 放 在 参 数 内存 或 存 放 在 需 由 电 磁 保 持 的 CMO R M。一 旦 电磁 不足 或 由于 外界 的某种 干扰, S A 使 个别参 数丢 失或 变化,就会使 机床 无法正 常工作。 此 时,通 过核对、修正参数就能将故 障排除。 当机床
功能。本文介绍几种常规 的维修方法。
3. 1 3 、直 观 法
这是一种最基本 的方法,维修 人员通过对故 障发
生 的各种 光、声、味等异常现象的观察 以及认真查看 系统 的每一处 ,往往 可将故 障范围缩小到一个模块或

数控机床主轴伺服系统常见故障诊断与维护

数控机床主轴伺服系统常见故障诊断与维护

数控机床主轴伺服系统常见故障诊断与维护【摘要】主轴伺服系统提供加工各类工件所需的切削功率,主要完成主轴调速和正反转功能。

在实际应用中,数控机床的主轴伺服系统出现故障的几率较高,因此充分认识主轴伺服系统的重要性,掌握主轴伺服系统的故障诊断与维修方法是很有必要的。

【关键词】伺服系统;直流主轴伺服系统;交流主轴伺服系统1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。

数控机床典型故障诊断与维修

数控机床典型故障诊断与维修

数控机床典型故障诊断与维修一、数控机床典型故障1. 伺服电机故障:伺服电机是数控机床的主要驱动元件,如伺服电机出现故障,会导致机床无法正常工作。

常见的伺服电机故障包括:电机运行异常、电机发热、电机无法正常启动等。

2. 数控系统故障:数控系统是数控机床的核心,一旦出现故障,会导致整个数控机床无法正常工作。

常见的数控系统故障包括:程序执行错误、操作界面死机、通讯故障等。

3. 传感器故障:传感器在数控机床中起着重要的作用,它能够感知机床状态并将信息反馈到数控系统。

常见的传感器故障包括:传感器信号异常、传感器损坏等。

4. 润滑系统故障:数控机床在工作过程中需要进行润滑,以减少摩擦、降低磨损。

润滑系统故障会导致机床零部件磨损加剧,影响加工精度和机床寿命。

5. 电气元件故障:数控机床中包含大量的电气元件,如断路器、接触器、继电器等。

这些元件一旦出现故障,会直接影响机床的正常运行。

1. 故障现象分析:当数控机床出现故障时,首先要对故障现象进行分析。

包括故障出现的时间、频率、程度等方面,有助于确定故障的性质和范围。

2. 信息收集:通过观察、询问、检测等方式,收集与故障相关的信息,包括数控系统显示的报警信息、机床运行时的异常声音、异味等。

3. 故障检测:根据故障现象和信息收集的结果,对机床进行检测,包括物理检测和电气检测。

物理检测可以发现机床结构的故障,电气检测可以发现电气元件的故障。

4. 故障定位:通过检测结果,确定故障发生的位置和原因,例如伺服电机故障、数控系统故障、传感器故障等。

5. 分析解决方案:根据故障定位结果,分析可能的解决方案,并进行相应的维修或调整。

1. 伺服电机维修:伺服电机故障通常需要专业的维修人员进行处理,首先要对电机进行检测和分析,确定故障原因,然后进行修复或更换。

2. 数控系统维修:数控系统故障可能是软件问题或硬件问题,软件问题可以通过重新设置参数、升级或更换软件来解决,硬件问题则需要更换故障部件。

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(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。

数控机床轴伺服故障报警的分析与处理

数控机床轴伺服故障报警的分析与处理

数控机床轴伺服故障报警的分析与处理数控系统轴伺服故障是数控机床维修中常见的一种故障,文章以西门子840D、802D数控系统为例,结合维修实例分析了轴伺服故障报警的故障原因及处理方法,以便日后修理此类故障有所借鉴。

标签:轴伺服故障;数控系统;840D;802D;故障原因1 轴伺服故障报警的故障原因及处理方法1.1 轴伺服故障报警的故障原因参照840D/802D 诊断手册,可以知道轴伺服故障报警的相关信息[1][2]:25201轴%1伺服(驱动)故障,%1为轴名称、主轴号,报警说明为驱动装置发出一级严重故障信号,故障可以通过鉴定以下额外输出的报警来识别:报警300500、300502-300505、300508、300515、300608、300612、300614、300701-300761、300799。

25201軸伺服故障报警通常是由以上某一报警引起的,通过报警信息以及维修经验,对于此类伺服故障,通常会考虑以下故障原因:伺服电机有无故障、伺服驱动器(控制模块或功率模块)有无故障、电机和驱动之间的连线(反馈电缆、动力电缆)是否有问题、编码器是否损坏等。

1.2 轴伺服故障报警的处理方法由报警提示可以得出,此类故障检验的重点是电机编码器、电缆、插头、控制模块、功率模块以及电机。

维修过程中可以从简单容易的入手,如检查驱动电机与611D模块之间的插头,用手触摸感觉是否有松动现象,并对其进行加固处理。

对于电机可以检测电机接线头、引线处等部位,并用兆欧表检查电机的三相绕组,再用接地故障检查方法检查电机。

对于驱动模块的检查,若进给轴采用的是同型号的模块,我们可以采用部件交换法进行分析验证。

报警信息提供了很多需要排查的地方,如何能快速的找出故障点而少走弯路,就离不开我们日常维修中总结出的维修经验。

2 轴伺服故障维修实例分析实例一:军工分厂7A288龙门铣床,802D系统,移动Y轴(滑板)到某一位置时,出现报警25201 Z轴驱动故障、300500 Z轴驱动系统出错,重开机运行一段时间后,同一位置出现相同故障。

数控机床常见故障诊断及排除方法

数控机床常见故障诊断及排除方法

数控机床常见故障诊断及排除方法不同的数控系统虽然在结构和性能上有所区别,但随着微电子技术的发展,在故障诊断上有它的共性。

1、数控机床故障诊断原则在故障诊断时应掌握以下原则:(1)先外部后内部数控机床是集机械、液压、电气和光学为一体的机床,故其故障的发生也会由这四者综合反映出来。

维修人员应先由外向内逐一进行排查。

尽量避免随意地启封、拆卸机床,否则会扩大故障,使机床大伤元气,丧失精度,降低性能。

(2)先机械后电气一般来说,机械故障较易发觉,而数控系统故障的诊断则难度较大些。

在故障检修之前,首先注意排除机械性的故障,往往可达到事半功倍的效果。

(3)先静后动先在机床断电的静止状态,通过了解、观察测试、分析确认为非破坏性故障后,方可给机床通电。

在运行工况下,进行动态的观察、检验和测试,查找故障。

而对破坏性故障,必须先排除危险后,方可通电。

(4)先简单后复杂当出现多种故障互相交织掩盖,一时无从下手时,应先解决容易的问题,后解决难度较大的问题。

往往简单问题解决后,难度大的问题也可能变得容易。

2、数控机床的故障诊断技术数控系统是高技术密集型产品,要想迅速而正确的查明原因并确定其故障的部位,要借助于诊断技术。

随着微处理器的不断发展。

诊断技术也由简单的诊断朝着多功能的高级诊断或智能化方向发展。

诊断能力的强弱也是评价CNC数控系统性能的一项重要指标。

目前所使用的各种CNC系统的诊断技术大致可分为以下几类:1. 启动诊断(Start Up Diagnostics)启动诊断是指CNC系统每次从通电开始,系统内部诊断程序就自动执行诊断。

诊断的内容为系统中最关键的硬件和系统控制软件,如CPU、存储器、I/O等单元模块,以及MDI/CRT单元、纸带阅读机、软盘单元等装置或外部设备。

只有当全部项目都确认正确无误之后,整个系统才能进入正常运行的准备状态。

否则,将在CRT画面或发光二极管用报警方式指示故障信息。

此时启动诊断过程不能结束,系统无法投入运行。

2024年数控机床进给伺服系统类故障诊断与处(2篇)

2024年数控机床进给伺服系统类故障诊断与处(2篇)

2024年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(反馈部分)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。

数控机床常见故障诊断及维修

数控机床常见故障诊断及维修

数控机床常见故障诊断及维修数控机床是一种集自动控制、计算机、微电子、伺服驱动、精密机械等技术于一身的高技术产物。

一旦系统的某些部分出现故障,就势必使机床停机,影响生产。

所以,如何正确维护设备和出现故障时迅速诊断,确定故障部位,及时排除解决,保证正常使用,是保障生产正常进行的必不可少的工作。

1 数控机床故障诊断原则1.1 先外部后内部数控机床是集机械、液压、电气为一体的机床,故其故障的发生也会由这三者综合反映出来。

维修人员应先由外向内逐一进行排查,尽量避免随意地启封、拆卸,否则会扩大故障,使机床大伤元气,丧失精度,降低性能。

1.2 先静后动先在机床断电的静止状态,通过了解、观察测试、分析确认为非破坏性故障后,方可给机床通电。

在运行工况下,进行动态的观察、检验和测试,查找故障。

而对破坏性故障,必须先排除危险后,方可通电。

1.3 先简单后复杂当出现多种故障互相交织掩盖,一时无从下手时,应先解决容易的问题,后解决难度较大的问题。

往往简单问题解决后,难度大的问题也可能变得容易。

1.4 先机械后电气一般来说,机械故障较易发觉,而数控系统故障的诊断则难度较大些。

在故障检修之前,首先注意排除机械性的故障,往往可达到事半功倍的效果。

2 数控机床常见故障分析根据数控机床的构成,工作原理和特点,将常见的故障部位及故障现象分析如下。

2.1 数控系统故障2.1.1 位置环这是数控系统发出控制指令,并与位置检测系统的反馈值相比较,进一步完成控制任务的关键环节。

它具有很高的工作频度,并与外部设备相联接,容易发生故障。

常见的故障有:①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。

②不发指令就运动,可能是漂移过高,正反馈,位控单元故障;测量元件损坏。

③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的可能原因是光栅或读头脏了;光栅坏了。

2.1.2 电源部分电源是维持系统正常工作的能源支持部分,它失效或故障的直接结果是造成系统的停机或毁坏整个系统。

数控机床系统故障诊断与维修

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。

数控机床常见故障的诊断与排除

数控机床常见故障的诊断与排除

数控机床常见故障的诊断与排除数控机床是一种高精度、高自动化程度的机床,由于其工作环境复杂,操作人员技术水平不一,常常会出现各种故障。

本文将介绍数控机床常见故障的诊断与排除方法,帮助用户更好地解决问题。

一、数控系统故障的诊断与排除数控系统是数控机床的核心部分,常见故障包括系统启动失败、程序执行错误、轴运动异常等。

以下是一些常见故障的诊断与排除方法。

1. 系统启动失败故障现象:数控系统无法启动,开机后没有显示屏或显示屏闪烁。

故障原因及处理方法:- 检查电源是否连接正常,检查电源开关是否打开,如果有问题及时修复。

- 检查电源线是否损坏,如有问题及时更换。

- 检查控制柜内部的接线是否松动,如有问题及时重新插拔。

2. 程序执行错误故障现象:数控机床按照程序执行时出现偏差、停止或报错。

故障原因及处理方法:- 检查程序是否正确,查看程序中是否有错误的指令或参数。

- 检查刀具长度和半径是否正确,如不正确需要重新设置。

- 检查工件坐标系和机床坐标系是否正确对应,如出现错位需要修正。

3. 轴运动异常故障现象:数控机床的轴运动不正常,包括速度不稳定、动作迟滞等。

故障原因及处理方法:- 检查伺服系统是否正常,包括伺服驱动器是否损坏、伺服电机是否接触不良等。

如有问题需要修复或更换。

- 检查伺服参数是否正确,如伺服增益、速度环参数等。

如不正确需要重新调整。

- 检查传感器是否正常,如位置传感器或速度传感器是否损坏。

如有问题需要修复或更换。

二、传动系统故障的诊断与排除传动系统是数控机床实现各种运动的关键部分,常见故障包括传动带断裂、滚珠丝杠卡滞等。

以下是一些常见故障的诊断与排除方法。

1. 传动带断裂故障现象:机床的轴无法运动,传动带松动或断裂。

故障原因及处理方法:- 检查传动带是否过紧或过松,如过紧需要调整松度,如过松需要重新调整紧度。

- 检查传动带是否损坏,如发现传动带断裂需要及时更换。

2. 滚珠丝杠卡滞故障现象:机床的轴运动不顺畅,有卡滞现象。

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数控机床伺服系统中常见故障形式及诊断摘要: 针对数控机床中伺服系统的故障形式、诊断及维护的简单阐述。

关键词: 数控机床;伺服系统;故障;诊断Abstract:The article will indicates the opinions of form of failure 、diagnose and maintenance about servo system in numerical control machine。

Keywords: Numerical control machine ; Servo system ; Failure ; Diagnose1.伺服系统的组成及工作原理1.1伺服系统的概念在自动控制系统中输出量以一定规律跟随输入量的变化而变化的系统称之为随动系统,亦称伺服系统(伺服是英文“SERVO”的谐音)。

数控机床的伺服系统是指以机床移动部件的位移和速度作为控制量的自动控制系统。

它主要是控制机床的进给运动,一般有X、Y、Z三个坐标方向和主轴转速。

1.2伺服系统的作用接受来自数控装置(CNC)的速度和位置指令信号,经过伺服驱动电路作一定的转换和放大后,通过伺服驱动装置和机械传动机构驱动机床执行元件跟随指令脉冲运动,实现预期的快速﹑准确的运动和进给。

1.3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,检测元件和反馈电路组成检测系统。

1.4伺服系统的工作原理伺服系统是一种反馈控制系统。

按照反馈控制理论,伺服系统需不断检测在各种扰动作用下被控对象输出量的变化,并用其与指令值之间的偏差值对系统进行自动调节,以消除偏差,使被控对象输出量始终跟踪输入的指令值。

因此,伺服系统的运动来源于偏差信号,其工作过程是一个偏差不断产生又不断消除的动态过渡过程。

伺服系统的性能,在很大程度上决定了数控机床的性能和加工精度。

数控机床的最大移动速度、跟踪精度、定位精度及重复定位精度等重要技术指标均直接取决于伺服系统的动、静态性能。

因而,保障伺服系统的正常运行是数控机床维护中的关键。

2.主轴伺服系统的故障形式及诊断方法数控机床对主轴要求在很宽的范围内转速连续可调,恒功率范围宽。

如日立公司的H.MARK-20D数控钻床,要求主轴转速的调节范围为20KRPM~120KRPM,以满足加工不同孔径的PCB的需求。

主轴伺服系统发生故障的表现形式有:一是在CRT或操作面板上显示报警内容或报警信息;二是在主轴驱动装置上用LED或数码管显示驱动装置的故障代码;三是主轴工作不正常,但无任何报警信息。

主轴伺服系统常见故障及诊断:2.1环境干扰当屏蔽或接地不良,主轴转速指令信号或反馈信号受外部环境的电磁干扰,使主轴驱动出现无规律性的波动。

判别方法:设定主轴转速指令为零,若主轴仍有转速,而调零速平衡和飘移补偿无效。

2.2过载切削用量过大,负载转矩超过最大值都可能引起主轴伺服过载报警。

一般表现为主轴电动机过热﹑变频器(对交流主轴驱动而言)显示过流报警﹑保险丝熔断等。

如一台日立H.MARK-10D数控钻床,由于一支钻头其柄直径偏差较大,在工作过程中,钻头下落,直至刀柄切入PCB中无切削刃切削,导致主轴负载陡然上升,继而CRT显示主轴伺服过载信息,检查发现该轴保险丝已熔断。

2.3主轴转速与进给不匹配主轴转速与进给不匹配时,在切削过程中很容易折断刀具。

判定故障点的方法:1)参考CRT显示的报警信息。

2)查看机床数据参数或I/O状态。

2.4转速偏离指令值主轴转速不在正常范围时,可能的因素有:1)电机故障。

2)CNC系统输出的转速模拟信号(一般为0~10V)与指令值不符。

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。

例:一台MARK-7数控钻、铣两用机床开机自检,CRT显示转速没有归零。

查看测速装置LED指示与CRT显示报警信息一致,经检测为测速装置有故障,更换后故障解除。

2.5主轴异常噪声及振动1)在减速过程中发生,一般由于驱动装置造成的。

如交流驱动中的再生回路故障。

2)在恒转速时产生,观察主轴电机自由停车过程中有否异常,如仍存在,则主轴机械部分有问题。

3)查看振动频率与转速是否有关。

有,一般是机械部分或测速装置不良;无,应检查主轴驱动装置是否调整好。

例:一台日立H.MARK-10D数控钻床有一个主轴在钻孔过程中频繁断钻头。

检修时发现此轴在加上转速后有异常噪声,实测转速较给定值小,自由停车时间比较其它主轴明显的要短。

此主轴电机轴承为气浮结构,考虑到使用时间已较长,可能气浮部分有问题。

拆开主轴查看,果然是气浮轴承有些气孔被堵塞,气浮作用力不均匀,转子运转失衡导致电机产生故障。

2.6主轴电机不转CNC系统主轴驱动装置除了转速模拟控制信号外还有使能控制信号(一般为直流24V电压控制使能继电器线圈)。

1)确定CNC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状态以确定主轴的启动条件如气压﹑冷却﹑主轴选择等是否满足。

3)主轴驱动装置﹑变频器故障。

4)主轴电动机故障。

一般为轴承损坏。

3.进给伺服系统的故障形式及诊断方法3.1进给伺服系统常见的故障有:3.1.1超程当进给运动超过由软件设定的软限位或由限位开关决定的硬限位时,就会发生超程报警。

此时上显示报警内容或报警信息,参考操作说明即可排除故障。

3.1.2过载当进给运动的负载过大,频繁正反的运动以及进给传动链润滑状态不良时均会引起过载报警。

一般会在CRT上显示过载或过流等报警信息,在进给驱动单元上也会通过LED给出相应提示。

例:一台日立H.MARK-10D数控钻床在做检测钻头参数的动作时死机,片刻后CRT显示Z轴伺服驱动器过载。

经仔细观察发现,在机器做检测钻头参数的动作时,主轴压力脚碰到了工作台上新换的托板(尺寸有偏差),致使检测动作不到位,伺服电动机驱动受阻,相持一段时间后,伺服驱动器过载报警。

3.1.3窜动在进给时窜动:1)测速信号不稳定。

如测速装置故障。

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﹑接线折断等。

发生在正反向换向瞬间,则可能是由于传动链有间隙或伺服系统增益过大导致。

3.1.4爬行发生在加减速进给时,一般是由于传动链润滑状态不良,伺服增益过低及外加负载过大等因素所致。

3.1.5振动观测振动周期是否与进给速度有关。

1)有关,与该轴的速度增益太高或速度反馈故障有关。

2)无关,与位置环增益太高或位置反馈故障有关。

3)只在加减速中产生,往往是加速度过大造成的。

3.1.6伺服电机不转与主轴电机不转故障诊断要点及方法类似,可参考检查。

3.1.7位置误差1)伺服系统增益设置不当。

2)位置检测装置有污染。

3)进给传动链累积误差大(对半闭环而言)。

3.1.8漂移通过漂移补偿和驱动单元上的零速调整来消除。

3.1.9回零参考点故障。

1)位置检测装置损坏、污染或松动。

2)伺服系统增益设置不当。

例:一台Drill 95钻机开机后,在执行回零参考点时,X轴方向工作台失控,直致超程触碰限位开关后制动。

该机在坐标轴上采用光栅尺作位置检测装置。

在目检扫描头时发现没有常见的光亮射出,故初步判断为扫描头内灯泡损坏。

拆下灯泡测量,灯丝已熔断,更换同规格灯泡后试机正常。

3.2故障定位当伺服系统出现故障时,为了快速定位故障的部位,可以采用如下方法:3.2.1模块交换法数控机床有些进给轴的驱动单元具有相同的当量,如日立钻机X、Y轴的驱动单元是一样的。

当其中的某一单元发生故障时,可以用另外一个轴的来替代,观察故障的转移情况,快速确定故障的部位。

3.2.2外接参考电压法当某一个轴在进给发生故障时,为了确定是否为驱动单元和伺服电动机故障,可以脱开位置环,检查速度环。

以Drill 95机Z轴伺服电动机为例:正常情况下,外加参考电压的大小控制伺服电机的转速,其正负则决定电机的旋转方向,由此可以判断驱动装置和伺服电机是否正常,进而判定故障部位。

4.位置检测装置的故障形式及诊断方法4.1用于位置检测的几种常见传感器及维护4.1.1光栅由于光栅尺直接安装在工作台和机床床身上,因此极易受到切削产生的碎屑,油污和环境中粉尘的污染,造成测量信号不准,影响位置控制精度,所以光栅尺的维护重在防污,宜经常用镜头纸或脱脂棉蘸无水酒精轻轻擦除扫描头与光栅上的污物并尽可能保持清洁。

另外,在拆换光栅尺时,严禁碰撞,敲击以免损坏光学元件。

4.1.2光电脉冲编码器编码器是精密测量器件,使用和拆换时也要注意防污和防振。

编码器内的紧固件易受振动而松动脱落,造成故障。

例:因编码器与丝杆的联轴器松动,一台ACCU-SCORE数控V槽机刀具位置控制精度严重超差,导致或PCB切割V槽余厚过大或前后刀碰撞损坏。

4.1.3感应同步器对感应同步器的维护需要注意:必须保持定尺和滑尺相对平行,定尺固定螺栓不超过尺面,调整间隙在0.1mm左右;接线时要分清滑尺的正、余弦绕组并分别接入励磁电压。

4.1.4其它的传感器其它的传感器还有磁栅尺、旋转变压器、码盘、激光式传感器、电容式传感器、电位器式传感器等。

目前用于闭环控制的位置检测元件多用直线位移传感器,如光栅尺;用于半闭环控制的位置检测元件多用角位移传感器,如光电脉冲编码器。

对于闭环控制的伺服系统,位置检测元件的精度直接影响到机床的位置精度。

4.2一般故障形式4.2.1轮廓误差超差报警。

运动中的轴实际位置超出机床参数预设的允差值。

4.2.2静态误差超差报警。

机床坐标轴定位时的实际位置与给定位置之差超出机床参数预设的允差值。

4.2.3测量装置监控报警。

位置检测装置硬件发生故障。

4.3故障诊断当出现位置环开环报警时,将测量装置与CNC系统的接口板连接器,断开短接报警信号,即假定测量装置正常。

此时合上系统电源,根据报警是否再现便可迅速判断出故障的大致部位。

若问题出现在测量装置,则可采用类似方法将故障定位在光栅尺或EXE脉冲整形电路上。

参考文献:[1]《机电一体化设计基础》郑堤唐可洪主编机械工业出版社 1997[2]《机电一体化系统设计》高钟毓主编机械工业出版社 1997[3]《现代数控机床故障诊断及维修》任建平主编国防工业出版社 2002。

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