数控机床伺服系统的故障诊断与维修实例

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1、数控机床伺服系统的故障诊断与维修实例数控机床伺服系统的故障诊断与维修实例数控机床伺服系统的故障诊断与维修实例数控机床伺服系统的故障诊断与维修实例数控机床伺服系统的故障诊断与维修实例数控机床伺服系统的故障诊断与维修实例数控机床伺服系统的故障诊断与维修实例数控机床伺服系统的故障诊断与维修实例数控机床伺服系统的故障诊断与维修实例一、前言数控机床是技术密集型和知识密集型的机电一体化装备。它以自动化传感检测计算机液压以及光电激光等技术为基础，在机械加工领域实现了高精度高速度和高自动化加工，代表了现代机床的发展方向。与普通

2、机床完全依靠人工控制操作不同，数控机床工作是通过装在机床上的数字式程序控制系统阅读和处理数字指令式机床完成规定动作的，因而机床电子系统与机械液压等系统的交接部位就成为了日常维护和保养的重点，这些部位的故障诊断和维修工作就是数控机床维修故障研究的主要对象。随着我国制造业装备水平的提高，各类数控机床在企业生产中的作用越来越重要。但是，数控机床的广泛应用也给我们带来了一些新问题。首先，数控机床精度高，生产率高，因此它一旦发生故障停机，所造成的损失会比普通机床大的多。其次数控机床本身价格昂贵，其投资比普通机床高许多。从

3、投入产出的角度讲，高投入应当带来高收益。达到这一目的重要保证是充分发挥数控机床的高效率，保证其开动率，是机床的平均无故障间隔时间增大，故障诊断修复时间减少。作为机电一体化的典型产品，数控机床本身的技术综合性和复杂性很强，这给数控机床的管理使用和维修等工作提出了新的要求。目前，由于企业中缺乏掌握机电一体化技术的维修人员，并且由于数控机床维修知识和经验不足，造成了数控机床维护和修理能力普遍低的局面，进而直接影响了数控机床的开动率，降低了它的使用效率。随着现代化CNC系统可靠性以及机床自诊断能力的不断提高，特别是人类

4、对数控机床故障诊断与维修方法特点认识的不断加深，这一被动局面将得到改观。然而数控机床的故障类型是多种多样的，也是复杂多变的。我主要谈论的是数控机床发生故障部件方面的问题，是数控机床伺服系统方面的故障维修与分析以及一些实例。二、故障分析诊断的方法数控机床伺服系统故障的调查、分析与诊断的过程也就是故障的排除过程，一旦查明了原因，故障也就几乎等于排除了。因此故障分析诊断的方法也就变得十分重要了。下面把机床故障的常用诊断方法综列于下。(1)直观检查法这是故障分析之初必用的方法，就是利用感官的检查。①询问向故障现场人员仔

5、细询问故障产生的过程、故障表象及故障后果，并且在整个分析判断过程中可能要多次询问。②目视总体查看机床各部分工作状态是否处于正常状态(例如各坐标轴位置、主轴状态、刀库、机械手位置等)，各电控装置(如数控系统、温控装置、润滑装置等)有无报警指示，局部查看有无保险烧煅，元器件烧焦、开裂、电线电缆脱落，各操作元件位置正确与否等等。③触摸在整机断电条件下可以通过触摸各主要电路板的安装状况、各插头座的插接状况、各功率及信号导线(如伺服与电机接触器接线)的联接状况等来发现可能出现故障的原因。④通电这是指为了检查有无冒烟、打火

6、、有无异常声音、气味以及触摸有无过热电动机和元件存在而通电，一旦发现立即断电分析。(2)仪器检查法使用常规电工仪表，对各组交、直流电源电压，对相关直流及脉冲信号等进行测量，从中找寻可能的故障。例如用万用表检查各电源情况，及对某些电路板上设置的相关信号状态测量点的测量，用示波器观察相关的脉动信号的幅值、相位甚至有无，用PLC编程器查找PLC程序中的故障部位及原因等。(3)信号与报警指示分析法①硬件报警指示这是指包括数控系统、伺服系统在内的各电子、电器装置上的各种状态和故障指示灯，结合指示灯状态和相应的功能说明便可

7、获知指示内容及故障原因与排除方法。②软件报警指示如前所述的系统软件、PLC程序与加工程序中的故障通常都设有报警显示，依据显示的报警号对照相应的诊断说明手册便可获知可能的故障原因及故障排除方法。(4)接口状态检查法现代数控系统多将PLC集成于其中，而CNC与PLC之间则以一系列接口信号形式相互通讯联接。有些故障是与接口信号错误或丢失相关的，这些接口信号有的可以在相应的接口板和输入/输出板上有指示灯显示，有的可以通过简单操作在CRT屏幕上显示，而所有的接口信号都可以用PLC编程器调出。这种检查方法要求维修人员既要熟

8、悉本机床的接口信号，又要熟悉PLC编程器的应用。(5)参数调整法数控系统、PLC及伺服驱动系统都设置许多可修改的参数以适应不同机床、不同工作状态的要求。这些参数不仅能使各电气系统与具体机床相匹配，而且更是使机床各项功能达到最佳化所必需的。因此，任何参数的变化(尤其是模拟量参数)甚至丢失都是不允许的；而随机床的长期运行所引起的机械或电气性能的变化会打破最初的匹配状态和最佳化状态。此类故障