进给伺服系统的常见故障诊断

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1、进给伺服系统的常见故障诊断从原理上说，数控机床的伺服系统应包括从位置指令脉冲给定到实际位置输出的全部环节，即包括位置控制、速度控制、驱动电机、检测元件、机械传动部件等部分。但在很多系统中，为了制造方便，通常将伺服系统的位置控制部分与CNC装置制成一体，所以，人们平时习惯上所说的机床伺服进给系统，一般是指伺服进给系统的速度控制单元、伺服电动机、检测元器件部分，而不包括位證控制部分。数控机床所采用伺服进给系统按控制系统的结构可以分为开环控制、闭环控制、半闭环控制、以及混合控制。按伺服进给系统使用的伺服电动机的类型，半闭环、闭环数控机床常用的伺服进给系统可以分为起

2、直流伺服驱动和交流伺服驱动两大类。在20世纪70年代至80年代的数控机床上，一般均采用直流伺驱动；从80年代中、后期起，数控机床上多采用交流伺服驱动。肓流伺服驱动系统一般按其主回路采用的功率放人元器件类型，又分为“晶闸管调速方式”（简称为SCR速度控制系统）和“晶体管脉宽调制调速方式,，（简称PWM速度控制系统）两类。在控制上可以釆用模拟量控制或数字量控制，，因此，在某些场合还nJ以分为模拟式与数字式两种类型。交流伺服系统一般采用PWM调制信号控制功率晶休管进行驱动放人的主回路，并按其指令信号与控制形式，分为模拟式伺服与数字式伺服两类。初期的交流伺服系统一般

3、是模拟式伺服系统，而冃前使用的交流伺服系统通常都是采用数字虽控制的全数字式交流伺服系统。在多年的维修工作中，处理过许多有关数控机床进给伺服系统的故障，我针对进给伺服系统的常见故障做了归纳总结。常见的进给伺服故障有以下几种：1、超程当进给运动超过由软件设定的软限位或者硬限位开关位置时，就会发生超程报警，一般会在数控系统的显示器上显示报警内容，根据数控系统的说明书及电气原理图，即可排除，解除报警。注意：如果机床的某个轴未行使至终端位置而发生超程报警，通常是由于机床在行驶过程中限位开关线断或限位开关被东西卡住。2、过载通常当进给运动的负载过人，频繁正、反向运动以及

4、传动链润滑不良或斜铁有研伤，电机动力线接地等原因时，均会引起伺服电机电流人，电机温度过高或电机过载报警。有时机床运行的过程中驱动控制单元、驱动元件、电机本身故障也会引起过载报警。一般会在数控系统的显示器匕显示伺服电动机过载、过热或过流等报警信息。同时，在强电柜中的进给驱动单元上、指示灯或数码管会提示驱动单元过载、过电流等信息。人型装备制造分厂的型号为TK42160C数控絢木，采用的是SIEMENS840D的数控系统,X轴就曾因为拖链小的伺服电机动力线接地而引起过载报警，更换新的电机动力电缆后机床正常。3、爬行发牛在起动加速段或低速进给时，-•般是由于进给传动

5、链的润滑状态不良、伺服系统增益低及外加负载过人等因素所致。尤其要注意的是：伺服电动机和滚珠丝杠联接用的联轴器,由于联接松动或联轴器本身的缺陷，如裂纹等，造成滚珠丝杠与伺服电动机的转动不同步,从而使进给运动忽快忽慢，产生爬行现象。大型装备制造分厂的型号为2A637r

6、动等。当振动发牛在由正方向运动与反向运动的换向瞬间时，一•般是由于进给传动链的反向间隙或伺服系统增益过人所致。机床以髙速运行时，可能产牛振动，这吋就会出现过流报警。机床振动问题一般属于速度问题，所以就应去查找速度环；而机床速度的整个调节过程是由速度调节器来完成的，即凡是与速度有关的问题，应该去查找速度调节器，因此振动问题应查找速度调节器。主要从给定信号、反馈信号及速度调节器本身这三方血去查找故障。5、伺服电动机不转数控系统至进给驱动单元除了速度控制信号外，还有使能控制信号，一般为DC+24V肓流电压。伺服电动机不转，常用的诊断方法有：检杳数控系统是否有速度控

7、制信号输出；检查使能信号是否接通。通过数控系统的显示器观察I/O状态，分析机床的pic梯形图（或流程图）以确定进给轴的起动条件，如润滑、冷却等是否满足；对带电磁制动的伺服电动机，应检查电磁制动是否释放；检查进给驱动单元故障，伺服电动机是否故障。人型装备制造分厂采用SIEMENS840D数控系统的型号为XK2425/2的武汉数控龙门铳床曾出现Z轴伺服电机不转的故障。故障现象是无论正、反向开Z轴，Z轴均无动作（Z轴电机不转），但无任何报警。通过观察数控系统显示器显示的“诊断"一“服务显示"一“驱动调整”菜单发现轴的脉冲使能信号无。而轴的使能信号由轴的驱动单元的控

8、制板给出，故初步判定轴的控制板故障或控制板到数控单元