数控机床的进给伺服系统故障诊断与维修

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1、广西英华国际职业学院TalentInternationalCollegeGuangxi学生毕业论文数控机床的进给伺服系统故障诊断与维修目录构成原理三、特点U!常见故障五、维修实例伺服系统的维护10（-）定期检查11总结致谢词（单独一页,U!号黑体不加粗，1.5倍行距）内容提要数控系统所发出的控制指令，是通过进给驱动系统来驱动机械执行部件，最终实现机床精度的的进给运动的。数控机床的进给驱动系统是一种位置随动与定位系统，它的作用是快速、准确的执行由数控系统发出的运动命令，精确地控制机床进给传动链的坐标运动。它决定了数控机床的许多性能，如最高移动速度、轮廓跟随精度、定位精度等等。数控机床进给伺服系

2、统由经给驱动装置，位置检测装置及机床经给传动链组成，其任务是完成坐标轴的位置控制，在整个系统中它又包含位置环、速度环和电流环。在这些环节中，任何一环出现异常或者故障都会影响伺服系统的正常工作。数控机床和数控系统在工作时常出现由于伺服进给系统原因造成的机床故障，此类故障出现的常见形式有超程、过载、工件尺寸无规律偏差等。针对这些典型故障现象，采用一定的机床维修技术,减少此类故障的发生率。关键词：伺服进给系统精度伺服电动机（单独一页，四号黑体不加粗，1.5倍行距）数控机床的进给伺服系统故障诊断与维修（一至三级标题用四号黑体，行距为1・5倍。正文段落用小四号宋体，行距为25磅）—、构成数控机床的伺服

3、系统一般由驱动单元、机械传动部件、执行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装置，亦称检测系统。二、原理伺服系统是一个反馈控制系统，它以指令脉冲为输入给定值与反馈脉冲进行比较，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。进给伺服系统的任务是完成各坐标轴的位置和速度控制，在整个系统中它乂分为：位置环、速度环、电流环⑷。如图：!・Q—速滾矩创单元工作台三、特点（一）•高传动刚度进给传动系统的高传动刚度主要取决于丝杆螺母副（直线运动）或蜗轮蜗杆副（冋转运动）及其支承部件的刚度。

4、刚度不足与摩擦阻力一起会导致工作台产牛爬行现象以及造成反向死区，影响传动准确性。缩短传动链，合理选择丝杆尺寸以及对丝杆螺母副及支承部件等预紧是提高传动刚度的有效途径。为提高进给系统的抗振性，应使机械构件具有高的固有频率和合适的阻尼，一般要求机械传动系统的同有频率应高于伺服驱动系统同有频率的2〜3倍。（三）・低摩擦进给传动系统要求运动平稳，定位准确，快速响应特性好，必须减小运动件的摩擦阻力和动、静摩擦系数之差，在进给传动系统中现普遍采用滚珠丝杆螺母副。（四）•低惯量进给系统由于经常需进行起动、停止、变速或反向，若机械传动装置惯量大，会增大负载并使系统动态性能变差。因此在满足强度与刚度的前提下，

5、应尽可能减小运动部件的重量以及各传动元件的尺寸，以捉高传动部件对指令的快速响应能力。（五）・无间隙机械间隙是造成进给系统反向死区的另一主要原因，因此对传动链的各个环节,包括：齿轮丝杆螺母副、联轴器及其支承部件等等均应采用消除间隙的结构措施。U!、常见故障在数控机床运行中进给伺服系统出现故障有三种表现形式：一是在CRT或操作面板上显示报警内容或报警信息;二是进给伺服驱动单元上用报警灯或数码管显示驱动单元的故障;三是运动不正常，但无任何报警。机床的操作及维修人员可以根据报警信息以及该机床进给伺服系统的工作原理查找原因，排除故障。在数控机床运行中进给伺服系统常出现故障有：超程，过载，窜动，爬行，振

6、动，伺服电机不转，位置误差，漂移，回基准点故障等。下面我们逐一叙述这些故障的成因及排除方法。（-）.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硕限位时，就会发牛超程报警，一般会在CRT上显示报警内容，根据数控系统说明卩，即可排除故障，解除超程。故障现象：一台配套FANUCOMC,型号为XH754的数控机床，X轴冋零时产生超程报警“OVERTRAVEL-X”。分析与处理过程：检查发现X轴报警时离行程极限相差甚远，而且显示器显示的X处标超过了X轴的范围，故确认是软限位超程报警。查参数0704正常，断电，按住P键同时接通NC电源，在系统对软限位不做检查的情况下完成回零；亦可将0704改

7、为-99999999后回，若没问题，再将其改回原來值即可；还可按P键和CAN键开机消除报警⑵。（-）.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，伺服和滚姝丝杠连接用的联轴器，由于连接松动或联轴器本身的缺陷，如裂纹等，造成滚珠丝杠转动或伺服的转动不同步，从而使进给忽快忽慢，产生爬行现象。因为数控机床低速运行时的爬行现象往往取决于机械传动部分的特性，高速时的