60.数控机床维修实例——X轴编码器的故障检修技巧

我公司一台 #4!!: 型数控铣床出现如下报警：
到控制系统的 5" 接口， ! 表示无接口，取消
50;<=>?;@ A7BCDEF?; E>> G7ACC，报警号为 HH。 故障 说 明 5 轴 编 码 器 振 幅 太 小 （该 编 码 器 为 ，即该测 $+%I+&$’%& 公 司 产 )JH4.# 型 光 栅 尺 ）
.7 电 动 机 不 转 ， 但 有 “嗡 嗡 ” 的 响 声 。 测 量
电动机接线柱，如三相电压平衡且为额定值可判为 严重过载。 检查的步骤是，首先去掉负载，若电动机的转 速与声音正常，可以判定过载或负载机械部分有故 障。若仍然不转，可用手转动一下电动机轴，如果 很紧或转不动，则测三相电流，如三相电流平衡， 但比额定值大则有可能是电动机的机械部分被卡 住、电动机缺油、轴承锈死或损坏严重、端盖或油 盖装得太斜、转子和内膛相碰 （也叫扫膛） 。若用 手转动电动机轴到某一角度感到比较吃力或听到周 求固定光栅尺读数头。完成所有硬件的更换后，再 把所有更改过的参数恢复到原来的数值，重新启动 机器即可归原点。
量装置无信号输出或输出太小，或电缆有故障。经 与 K 轴互换电缆检查发现故障未变，可判定该光 栅尺有故障或被加工区域的油污水气污染所致。拆 卸光栅尺的难度较大，由于其位于主轴基座的后部 并平行于 5 轴导轨，长度和加工区域的横向相当， 其直线度不能有任何扰动。主轴往往在故障发生时 停在 5 轴的中间加 工 区 而 非 两 端 ， 因 此 在 加 工 区 域取出 "627 长的光栅尺就需要拆掉 5 轴两端的机 器框架，或 5 轴驱 动 电 机 及 其 附 件 ， 其 工 作 量 大 而且恢复后精度调整难。我们根据机床的内部参数 和其控制原理发现， 可以更改参数来取消该光栅尺， 并用伺服电机编码器代替光栅尺输出信号到控制系 统， 以便移动机床主轴， 让出更大的空间取出该尺。
5 轴在控制器上的接口。 36 L(33"6!： !6!1 !"!； 该 参 数 为 与 L(3316!
中的脉冲数对应的距离。
H6 L(3316!： " !1 !H4； 该 参 数 为 与 L(33"6! 中 的 距 离 对 应 的 脉 冲 数 ， 原 对 应 是 !6!10" ， 即 " 个脉冲对应 !6!177，更改为 "!!1 !H4 ，即电机每 转一圈编码器产生 1 !H4 个脉冲，对应 5 轴螺杆移 动 "!77。 26 L(1!1!6!： "!； 该 参 数 不 用 更 改 ， 其 意 为 电机每转一圈对应 5 轴移动距离 "!77，此参数为 更改 L(33"6! 和 L(3316! 提供依据。 更改以上参数后，重新启动机器 M 因 为 取 消 了 轴位置测量装置，机器不能归原点，因此需要输 5 入跳过归原点密 码 ， 在 手 动 方 式 下 移 动 5 轴 ， 但 在移动一段后又发生系统 报 警 号 .1， 即 在 未 回 参 考点的情况下光栅移动超过 " !!! 个栅格约 "!77。
原因是在没有归机器原点的情况下只能移动一个参 考点间距约 "!77，反复几次断电后重新启动仍然 如此。检查 L("32!6! ，发现此参数下有五项功能， 原参数为 3 ，现改为 1 即可连续移动 5 轴。
5 轴的运动控制由速度环和位置环两部分组成，速
度由驱动螺杆电机后部的旋转型脉冲编码器测量， 旋转一周输出 1 !H4 个脉冲，位置由步距为 !6"!7 的光栅尺测量。由于速度和位置同步，即两者同时 感应到 5 轴的移动 ， 因 此 可 考 虑 用 速 度 输 出 来 代 替位置的测量输入，只是其控制精度可能会下降， 但这不影响在手动方式下轴的移动。 主要步骤如下：
对电动机的故障处理，各种资料介绍的方法多 种多样。有些是从原理分析，有些是经验谈。笔者 通过几十年的工作经验，从理论与实际结合的角度 作如下具体分析。 一、电动机不能起动
期性的 “嚓嚓”声，可判断为扫膛 。 其 原 因 有 ： （" ）轴承内外圈之间间隙太大，需更换轴承；（. ） 轴承室（轴承孔）过大，长期磨损造成内孔直径过 大。应急措施是电镀一层金属或加套，也可在轴承 室内壁上冲些小点；（5）轴弯曲、端盖止口磨损。
说明绕组严重受潮，应进行烘干处理。如电阻为零 或校验灯接近正常亮度说明该相已接地。绕组接地
!"
#$%&’ ()’&* +&,%&++-%&,
"7 电 动 机 不 转 也 没 有 声 音 。 原 因 是 电 动 机 电
源或绕组有两相或三相断路。首先检查是否有电源 电压。如三相均无电压，说明故障在电路；若三相 电压平衡，故障在电动机本身。这时可测量电动机 三相绕组的电阻，找出断相的绕组。
57 电动机转速慢且伴有 “嗡嗡”声，轴振动。
如测得一相电流为零，另两相电流大大超过额定电 流，说明是两相运转。其原因是电路或电源一相断 路或电动机绕组一相断路。 小型电动机一相断路时可用兆欧表和万用表或 校灯检查。检查星形或三角形接法的电动机时，必 须把三相绕组的接头拆开，分别测量每相是否断 路。中等容量的电动机其绕组大多采用多根导线并 绕多支路并联，如果断掉若干根或断开一条并联支 路检查则比较复杂。常采用三相电流平衡法和电阻 法，一般三相电流 （或电阻）值相差大于 18 以上 时，电流小（或电阻较大）的一相为断路相。 实践证明，电动机断路故障多发生在绕组的端 部、接头处或引线处等部位。 二、启动时熔断器熔断或热继电器断开
中国设备工程 !""#$!"
文章编号："./"0!/"" （1!!2）!"0!!330!1
维护与调整
数控机床维修实例
—— —5 轴编码器的故障检修技巧
杨 旭
苏州 （安德鲁电信器材 （中国）有限公司，江苏 摘
1"2!1" ）
Байду номын сангаас
要：某台 #4!! 数控铣床发出测量装置无信号输出，或输出太小，或电缆有故障的报警。检查确定系因
中国设备工程 !""#$!"
电动机的故障检查
焦玉清
（辽宁石油化工大学，辽宁 摘 抚顺
""5!!" ）
要：对电动机不能启动、启动时熔断器熔断或热继电器断开、启动后低于额定转速、电动机异常振动、
运转时有噪声，以及电动机温升过高或绕组烧毁等电动机常见故障，从理论与实践相结合的角度作了分析， 并提出了检查和处理电动机故障的具体方法。 关键词：电动机；启动；故障；检查 中图分类号： *$5. 文献标识码： 6
光栅尺被加工区油污水气污染所致。因光栅尺在 5 轴后部，拆卸、安装 不 便 ， 且 安 装 后 精 度 难 以 调 整 。 通 过一定的参数设置，移开了 5 轴，顺利拆卸下长达 "627 的光栅尺，清洗后又顺利回装。报警消失。 关键词：数控铣床；报警；光栅尺； 5 轴 中图分类号： *,.28 文献标识码： 9
.6 L("32!6!： 3!1； 3 意为带位置测量系统距 离编码标志， 1 意为带特殊顺序的位置测量，即可
用旋转编码器来代替线性测量。 更改以上参数可以很方便地移动 5 轴，取下 光栅尺。发现密封胶条破损严重，玻璃板条被水气 污染，拆开后用酒精布条擦拭晾干，安装新的密封 条，固定后重新 调 整 与 5 轴 导 轨 的 平 行 度 ， 按 要
"6 L( 1!6!： !!!!""""" !!!!!""""!； 即 最 后 的一位更改为 ! ，表示取消系统参数中 5 口的位置
测量，将不会再出现系统报警。
16 L(""!6!："!!；" 表示 5 轴位置测量分配
#$%&’ ()’&* +&,%&++-%&,
!!
维护与调整
文章编号："23"0!3"" （.!!1）!"0!!5/0!.
收稿日期： .!!/0!/0"" 电话： !1".0232"!!240215"2
"7 故 障 检 查 步 骤 。 检 查 熔 丝 容 量 是 否 合 适 ，
如太小可换装合适后再试。如熔丝继续熔断，检查 传动皮带是否太紧或所带负载是否过大，电路中有 无短路处，以及电动机本身是否短路或接地。
.7 接 地 故 障 检 查 方 法 。 用 兆 欧 表 测 量 电 动 机 绕组对地的绝缘电阻。当绝缘电阻低于 !7.9! 时，