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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。
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。
数控机床伺服系统常见故障分析与处理
摘要：
数控机床中的伺服系统是CNC系统与机床本体之间的电传动联系环节，主要包两部分，即进给伺服系统与主轴伺服系统，其中进给伺服系统的主要作用是控制CNC输出的坐标轴位置，完成进给驱动；而主轴伺服系统的主要作用是将主电动机的原动力变成切削力矩与切削速度实现主轴刀具的切削加工。
在整个数控机床系数中，由于伺服系统涉及到较多环节，结构原理复杂，所以其故障率相对较高，并会对机床的运行状态、工件加工质量等产生直接影响。
本文就针对数控机床伺服系统的常见故障进行分析。
关键词：数控机床；伺服系统；故障分析
一、进给伺服系统故障分析及处理
进给伺服系统的主要作用是在数控系统指令信息的指示下对执行部件的运动予以控制，控制内容包括进给速度、刀具相对工件的移动位置及轨迹。
进给伺服系统可以根据其控制方式不同分为三种，即开环、闭环及半闭环，三种进给伺服系统中，只有开环进给伺服系统没有位置检测装置，其余两种均有。
典型的进给伺服系统包括五大部分，即位置比较、放大元件、驱动元件、机械传动装置、检测反馈元件等，每个环节出现故障均可能会整个伺服系统、乃至整个数控机床的稳定性产生影响，因此要做好进给伺服系统的故障分析及处理。
（一）进给伺服系统故障类型
常见进给伺服系统故障包括以下几种：首先，可以显示报警内容、报警信息的故障，一般是控制单元、检测单元、过热报警会在CRT显示器或操作面板将报警信息显示出来；其次，进给伺服单地上通过数码管显示出来的故障，主要故障包括进给驱动单元过载、过电流报警、电网电压过或过低以及感应开关误动等；最后，有些故障可能不会产生报警信息，比如机床噪音或振动，进给运动系统稳定性差，或者位置误差过大等等。
（二）进给伺服系统常见故障及处理
首先，超程故障，即进给运动超过系统设定的限位，此时CRT上会显示出超程报警信息。
针对这种情况，操作人员只需根据机床说明书进行操作即可将故障排除。
其次，振动故障。
机械安装、调整不良、伺服电机速度或位置检测不准确、外部干扰过大、驱动单元参数不当等原因均有可能导致进给伺服系统发生振动，此时操作人员需要先将故障类型确定下来，分析是电气故障还是机械故障，然后根据不同的故障原因予以排除。
再次，无法回参考点，当回参考点减速开关发出的信号失效时就会出现机床无法回参考点故障，针对该问题要
采用原理分析法或追踪法与机床回参考点的具体方法相结合，再与故障现象进行对比分析。
最后，位置误差超过允许值，跟随误差、定位误差及轮廓误差等均为进给伺服系统的位置误差。
位置误差超过允许值主要是由于系统误差参数设置不当、伺服系统增益设置不合理、主轴箱平衡装置不稳等原因，要视具体情况进行处理。
二、主轴伺服系统故障分析及处理
所谓主轴伺服系统即生产主切削力的传动系统，其主要包括两部分，即伺服驱动装置及电动力。
主轴伺服系统主要作用是进行速度控制，因此其具备正反转、调速及停车等功能，通常主轴伺服系统是由CNC直接控制的，也可以后通过编程控制器进行控制。
主轴伺服系统分为直流和交流两种，当然，主轴伺服系统种类不同，其故障类型也存在差异。
（一）主轴伺服系统故障类型
一种是直流主轴伺服系统故障，主要表现为主轴停转、速度异常、电机振动或出现异常噪声、主电路过电流发出报警等。
另外一种则是交流主轴控制系统，主要表现为电机因超载运行、接触不良或冷却装置损坏等原因导致的电机过势故障；交流输入电路、再生回路熔丝熔断等故障，引发该故障的主要原因一般是阻抗过高或者浪涌吸收器发生故障等。
（二）主轴伺服系统常见故障处理
首先，主轴电机不运转，出现该问后需要确定数控系统是否输出控制信号，再对I/O状态进行观察，确定是否满足主轴的启动条件；如果伺服电动机带有电磁制动，再确定是否释放了电磁制动。
其次，主轴转速异常。
出现该问题后要先对机械传动机构进行检查，确保机床动作无异常；排除机械传动系统变速机构原因后，再对主轴驱动器的电缆连接、主轴驱动器的状态指示灯等进行检查，再分析是否主轴驱动器出现问题。
此外，主轴电机转速不正常也可能是由于机床控制柜中位置控制板输出信号稳定性差所导致的，如上述问题均可排除，也可以再进一步查看控制板。
最后，主轴高速转动时产生振动，这种情况可以将机械共振因素直接排除，多数是由于主轴驱动系统电气部分出现问题所致；此时要根据电气原理图对主轴驱动系统的各处电气连接进行全面检查，确定故障部位后再予以排除。
三、数控机床伺服系统故障实例分析
（一）故障描述
某数控车床采用FANUC OT数控系统，开机至正常工作5h阶段，伺服系统运行平稳，低速无爬行，且工件精度也符合要求。
但在5h之后，z轴开始发生振荡因幅度剧烈，CNC 开始报警，机床停运。
重启机床后，如果z轴被移动，则在所在速度范围内仍然剧烈振荡。
但次日再启动机床，又可正常工作5h，后再次出现上述问题，呈周期性反复。
（二）故障原因分析
分析上述故障现象，可以首先确定故障原因的大方向，可能是由于机械故障或电气故障引起的。
机械故障可能是由于贴塑地轨发生热变形、脱胶等，或者滚珠丝杠、丝杠轴承调整不合理、损坏会导致非均匀性负载发生变化，从而影响到进给系统的稳定性。
而电气故障则是由于某个元器件参数发生变化改变了系统的动态特性，从而影响到系统的稳定性等。
（三）故障排除
进行故障维修步骤如下：首先，将z轴伺服电动机与滚珠丝杠的连接松开，使得z轴无负载运行，该作法可以确定出上述故障是属于机械故障或者电气故障；z轴运行后发现仍然存在振荡现象，只是机床正常运行的时间延长到9h，所以可以初步判定上述故障属于电气故障，且与负载大小、温升等有直接关系。
其次，给定CNC的x轴与z轴的速度，并互换二者位置反馈，此时z轴伺服及电动机动转由CNC的x轴指令来控制，而x轴伺服及电动机运转则由CNC的z轴控制；这种情况下CNC的z轴处于正常运转状态，而x轴则出现振荡，由此可知，z轴伺服驱动或电机上发生故障。
最后，将CNC的x、z伺服间的连接恢复正常，再对二者的PCB板进行调整设定，然后互换，此时x轴工作出现异常，而z轴则恢复正常；进一步检查z轴PCB板，发现故障后修复。
参考文献：
[1] 蔡厚道,吴暐.数控机床构造[M].北京：北京理工大学出版社，2007.
[2] 邓利红,周建华.数控机床伺服系统故障分析[J].西安文理学院学报,2011(4).
[3] 侯再强.数控机床的故障与维修[J].煤炭技术,2010(7).
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[5] 龚仲华.数控机床故障诊断与维修500例[M].北京:机械工业出版社,2006.
[6] 邓利红,周建华.数控机床伺服系统故障分析[J].西安文理学院学报,2011(4).。
