数控机床进给伺服系统类故障诊断与处理(正式)

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指通过伺服电机驱动进给机构实现工件在加工过程中的移动。

由于其复杂的电气、机械和控制系统，常常会发生故障。

本文将就数控机床进给伺服系统类常见的故障进行诊断与处理。

一、电气故障1. 电源故障：包括电源线断开、电源接触不良、电源开关故障等。

解决方法是检查电源线是否正常连接，检查电源开关是否损坏，并使用万用表检测电源的输出电压是否正常。

2. 伺服电机故障：伺服电机可能会出现断线、短路、转子定位不良等故障。

解决方法是检查电机连接线是否正常，使用万用表测量电机的绝缘电阻，重新定位转子。

3. 伺服驱动器故障：伺服驱动器可能会出现过载、过热、过电流等故障，导致伺服电机无法正常工作。

解决方法是检查伺服驱动器的散热情况，检测伺服驱动器的电流输出是否正常，必要时更换伺服驱动器。

二、机械故障1. 进给轴传动件故障：进给轴传动件包括传动皮带、传动齿轮等。

这些传动件可能会出现磨损、断裂等故障，影响机床进给的精度和稳定性。

解决方法是检查传动件的磨损程度，并进行及时更换。

2. 进给轴导轨故障：进给轴导轨可能会因为使用时间长久、润滑不当等原因而出现磨损、松动等故障。

解决方法是定期检查导轨的状态，必要时进行润滑和更换导轨。

3. 进给轴轴承故障：进给轴轴承可能会因为使用时间长久、负载过重等原因而出现磨损、断裂等故障。

解决方法是检查轴承的状态，必要时进行及时更换。

三、控制系统故障1. 数控系统故障：数控系统可能会出现软件崩溃、通信故障等问题，导致机床无法正常工作。

解决方法是重新启动数控系统，检查通信线路是否正常连接，并及时联系厂家进行故障排查。

2. 编码器故障：编码器是用来反馈机床位置和运动状态的重要设备，当编码器出现故障时，会导致机床的加工精度下降。

解决方法是检查编码器的安装情况，检测编码器的信号输出是否正常，必要时更换编码器。

3. 控制器故障：控制器是机床控制系统中的核心部件，当控制器出现故障时，会导致机床无法正常工作。

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。

数控机床常见故障的诊断与排除本文针对数控机床伺服系统在加工中心可能出现的如五面体加工中心零点漂移等常见故障的现象进行阐述，并对其产生原因以及解决方案等加以认真分析研究。

随着科技的进步，机床由普通机床逐渐发展为数控机床。

数控机床的伺服系统在机床中起核心作用，但在实际生产中，伺服系统较容易出现故障，占整个数控机床系统的30%以上，其通常会使机床不能正常工作或停机，造成严重后果。

因此，在实际生产过程中，应加强对设备的维护保养，规范操作，确保各项安全。

通常，数控机床的故障主要包括两方面，一是当伺服系统出现故障时，系统会及时报警，在CRT显示屏上会出现诊断程序的报警信息，查阅相关手册得出，这些故障通常发生在电动机脉冲或编码器。

另一方面是操作人员不经意间的人为操作事故，如主轴刀具号地址输送错误、刀具号呼叫信号错误、输入刀具长度错误、编译程序错误等。

伺服系统在排除这两方面故障时，难度较大。

因为有些事故是由伺服系统本身产生的，而有些事故则是受机械、液压、温度等外界因素影响，外界环境也会对伺服系统产生不同程度的影响。

目前，在我厂数控机床中，操作系统通常采用日本的FANUC系统，现对实际生产中，加工中心中出现的常见故障处理进行叙述。

五面体加工中心零点漂移故障故障现象：一台五面体加工中心，近期出现加工坐标系的零点漂移，大大降低了工件的加工精度。

在工件加工时，工件的加工精度时好时坏，有些工件往往达不到其位置度公差要求。

初步认为是机床的几何精度不够造成的，但经测试，排除这一可能性。

仔细分析研究，得到可能是由于温度以及环境的变化造成的。

经统计发现，工件加工的精度较差大多发生在早八点，开机一小时后机床稳定工作。

故障分析原因：早上机床温度较低，油温也低，这就导致了机床的热膨胀不能得到完全的释放，致使工件的加工精度降低。

解决方案：对操作工人进行工作培训，着重强调机床预热对于工件加工精度以及生产效率的重要性，确保机床每天使用前有足够的预热时间。

数控机床进给伺服系统的故障诊断与维修数控机床的进给伺服系统是一种位置随动与定位系统，它的作用是快速、准确地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。

它的性能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。

分析伺服进给系统中的故障模式和开展维修、防治方案的研究是数控机床加工必不可少的部分，需引起重视。

1.数控机床进给伺服系统数控机床的伺服系统一般由驱动控制单元，驱动单元，机械传动部件，执行机构和检测反馈环节等组成。

驱动控制单元和驱动单元组成伺服驱动系统。

机械传动部件和执行机构组成机械传动系统。

检测元件和反馈电路组成检测装置，也称检测系统。

2.进给伺服系统常见故障（1）窜动：信号不稳、接线端子接触不良、速度控制信号不稳或受干扰，均可引起窜动现象。

（2）过载：频繁正反转、润滑不良、负载过大时，均会引起过载报警。

（3）机床振动：机床高速运动，导致振动，振动问题源于速度问题，可查询速度环。

3.进给伺服系统常见故障分析与排除3.1窜动在进给时出现窜动现象，其可能原因及排除方法如下：（1）位置反馈信号不稳定。

测量反馈信号是否均匀与稳定，确保反馈信号正常、稳定(2)位置控制信号不稳定。

在驱动电动机端测量位置控制信号是否稳定，确保位置控制信号正常稳定。

（3）位置控制信号受到干扰。

测试位置控制信号是否有噪声，如有噪声需做好屏蔽处理。

（4）接线端子接触不良。

检查紧固的螺钉是否松动等，紧固好螺钉，同时检查其接线是否正常。

3.2过载当进给运动的负载过大、频繁正、反向运动以及进给传动链润滑状态不良时，均会引起过载的故障。

一般会在CRT上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，用指示灯或数码管提示驱动单元过载、过电流等信息。

具体故障原因及排除方法如下。

（1）机床负荷异常（2）参数设定错误（3）起动扭矩超过最大扭矩（4）频繁正、反向运动（5）进给传动链润滑状态不良（6）电动机或编码器等反馈装置配线异常（7）编码器有故障故障排除方法如下：（1）变更切削条件，减轻机床负荷。

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。

数控机床进给伺服系统类故障诊断与处理数控机床在工作时常出现由于进给伺服系统原因造成的机床故障，此类故障出现的常见形式有爬行、抖动、伺服电动机不转、过载、工件尺寸无规律偏差等。

针对这些典型故障，采用一定的机床维修技术，可以实现快速排除此类故障。

数控机床的进给伺服系统是以数控机床的各坐标为控制对象，以机床移动部件的位置和速度为控制量的自动控制系统，又称位置随动系统、进给伺服机构或进给伺服单元。

在数控机床中，进给伺服系统是数控装置和机床本体的联系环节，它接收数控系统发出的位移、速度指令，经变换、放大后，由电动机经机械传动机构驱动机床的工作台或溜板沿某一坐标轴运动，通过轴的联动使刀具相对工件产生各种复杂的机械运动，从而加工出用户所要求的复杂形状的工件。

伺服进给系统常见故障形式1.1爬行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，伺服和滚珠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、磨损、断裂等，造成滚珠丝杠转动或伺服电动机的转动不同步，从而使进给忽快忽慢，产生爬行现象。

1.2抖动在进给时出现抖动现象，其可能原因有：1、接线端子接触不良，如紧固的螺钉松动；2、位置控制信号受到干扰，如屏蔽不好等；3、测速信号不稳定，如测速装置故障、测速反馈信号干扰等。

如果窜动发生在正、反向运动的瞬间，则一般是由于进给传动链的反向间隙或者伺服系统增益过大引起。

1.3过载当进给运动的负载过大、参数设定错误、频繁正、反向运动以及进给传动链润滑状态不良时，均会引起过载的故障。

此故障一般机床可以自行诊断出来，并在CRT显示屏上显示过载、过热或过电流报警。

同时，在进给伺服模块上用指示灯或者数码管显示驱动单元过载、过电流等报警信息。

1.4伺服电动机不转当速度、位置控制信号未输出、或者使能信号（即伺服允许信号，一般为DC+24V继电器线圈电压）未接通以及进给驱动单元故障都会造成此故障。

数控机床伺服系统常见故障的诊断及其处理(doc 7页)数控机床伺服系统常见故障的诊断与处理摘要: 数控机床的伺服系统是机床主体和数控装置CNC 的联系环节, 是数控机床的重要组成部分,数控机床的精度和速度等技术指标很大程度上取决于伺服系统的性能优劣; 本文通过给出伺服系统常见的各类故障及排除方法,说明伺服系统的故障诊断及定位是数控机床维修的关键。

关键词: 伺服系统; 伺服电机; 故障; 维修统计资料表明, 数控机床故障一般都具有“浴盆”曲线所描述的寿命特性, 如图1 所示。

T1 称为早期故障期, 故障率曲线为递减型。

早期故障是指机床使用初期, 由于设计或生产等原因引起的故障, 在这段时间内, 机械处于磨合阶段, 机械零件或电子元器件经受不了初朗的考验而损坏, 所以故障发生的频率相对来讲要高一些。

而当早期故障被有效地排除后, 产品运转便逐渐正常, 故障率趋于稳定, 到T2加工出用户所要求的复杂形状的工件。

数控机床进给伺服系统由进给驱动装置、位置检测装置及机床进给传动链组成（机构形式如图一所示），其作用是实现各坐标轴的位置控制。

在数控机床使用过程中, 进给伺服系统比较容易发生故障, 因此, 做好伺服系统的故障诊断和处理工作, 是数控机床维修和维护的关键。

下面将结合实际工作中数控机床的故障现象, 对伺服系统常见故障形式及诊断方法进行探讨。

二、伺服系统的常见故障原因及排除方法根据进给伺服系统的结构与分类, 主要从3种伺服系统的各部件分析常见的故障原因并给出排除方法。

1、开环步进电动机进给伺服系统常见故障及排除方法( 1) 驱动器故障报警现象。

故障原因可能是机床现场无大地或是静电放电(工作环境差)。

排除方法是将电气柜中的保护导体与大地连接。

( 2) 高速时步进电动机堵转现象。

故障原因是传动系统设计存在问题, 步进电动机选择不合理。

排除方法是降低最高转速, 或者更换大转矩步进电动机。

( 3) 某坐标的重复定位精度不稳定(时大时小)现象。