1 數(shù)控伺服系統(tǒng)常見(jiàn)故障分析

     數(shù)控機(jī)床伺服系統(tǒng)的常見(jiàn)故障如下：      1.1 超程      數(shù)控機(jī)床中發(fā)生超程現(xiàn)象有兩種類(lèi)型：一種是硬超程，另一種是軟超程 對(duì)于硬超程，則表示行程開(kāi)關(guān)碰到了超程位置處的行程擋塊 解除硬超程，需在點(diǎn)動(dòng)工作方式下，按住“超程解除”鍵不放，再按超程的反方向進(jìn)給鍵，使工作臺(tái)（銑床）或刀架（車(chē)床）向超程的反方向移動(dòng)，直至 超程 指示燈滅為止 對(duì)于軟超程，是指進(jìn)給軸實(shí)際位置超出了機(jī)床參數(shù)中設(shè)定的進(jìn)給軸極限位置 這種超程的解決方法需要聯(lián)系廠家有關(guān)的維修人員，進(jìn)行參數(shù)的更改。

     1.2 過(guò)載      數(shù)控系統(tǒng)的過(guò)載現(xiàn)象，主要是由于機(jī)床進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的負(fù)載過(guò)大，頻繁正反向運(yùn)動(dòng)，以及進(jìn)給傳動(dòng)的潤(rùn)滑狀態(tài)和過(guò)載檢測(cè)電路不良時(shí)都會(huì)引起過(guò)載報(bào)警 這種故障現(xiàn)象一般會(huì)在CRT上顯示伺服電機(jī)過(guò)載，過(guò)熱或過(guò)流的報(bào)警或在電柜的進(jìn)給驅(qū)動(dòng)單元上，用指示燈或數(shù)碼管提示驅(qū)動(dòng)單元過(guò)載、過(guò)流信息。     1.3 爬行     爬行通常發(fā)生在機(jī)械部分和進(jìn)給伺服系統(tǒng)，在數(shù)控伺服系統(tǒng)中，如果進(jìn)給速度及位置控制系統(tǒng)的增益發(fā)生變化，過(guò)低就容易產(chǎn)生爬行現(xiàn)象 數(shù)控機(jī)床進(jìn)給伺服系統(tǒng)所驅(qū)動(dòng)的移動(dòng)部件在低速運(yùn)行過(guò)程中，出現(xiàn)加工工件不能啟動(dòng)，啟動(dòng)后又突然做加速運(yùn)動(dòng)，然后又停頓，繼而又做加速運(yùn)動(dòng)，如此重復(fù)很多次 這種加工工件一停一動(dòng)，一快一慢的運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象，稱(chēng)為爬行 在啟動(dòng)加速段或低速進(jìn)給時(shí)發(fā)生爬行現(xiàn)象，產(chǎn)生原因可能有伺服系統(tǒng)增益過(guò)低 系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置不當(dāng)和進(jìn)給系統(tǒng)的電氣部分出現(xiàn)了問(wèn)題等。     1.4 振動(dòng)     數(shù)控機(jī)床伺服系統(tǒng)的振動(dòng)主要與進(jìn)給速度有關(guān)，機(jī)床在高速運(yùn)行時(shí)很容易出現(xiàn)振動(dòng)現(xiàn)象 如果與進(jìn)給速度無(wú)關(guān)，那么振動(dòng)一般與位置控制系統(tǒng)的增益或位置反饋故障有關(guān)，產(chǎn)生原因可能有位置系統(tǒng)的增益過(guò)大，或系統(tǒng)在加減速時(shí)間設(shè)定過(guò)小造成。     1.5 伺服電機(jī)不轉(zhuǎn)     數(shù)控伺服系統(tǒng)進(jìn)給單元主要能夠控制兩種信號(hào)，一種是速度控制信號(hào)，另一種是使能控制信號(hào)，這兩種信號(hào)是相輔相成，其中使能信號(hào)是進(jìn)給動(dòng)作的前提，可以根據(jù)信號(hào)連接說(shuō)明，判斷信號(hào)是否接通 也可以通過(guò)PLC來(lái)檢測(cè)主軸時(shí)候轉(zhuǎn)到，數(shù)控系統(tǒng)是否有速度控制信號(hào) 這樣可以同時(shí)檢查進(jìn)給單元故障，檢查伺服電機(jī)故障。     1.6 位置誤差     數(shù)控伺服系統(tǒng)產(chǎn)生位置誤差的主要原因有系統(tǒng)設(shè)定的允差范圍過(guò)小 伺服系統(tǒng)增益設(shè)置不當(dāng) 位置檢測(cè)裝置有污染，進(jìn)給傳動(dòng)鏈累積誤差過(guò)大和主軸箱垂直運(yùn)動(dòng)時(shí)平衡裝置不穩(wěn) 這主要是由于伺服系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)超過(guò)所限定的最大誤差值時(shí)，就容易發(fā)生報(bào)警現(xiàn)象。      2 伺服系統(tǒng)故障維修實(shí)例

     例 1：故障現(xiàn)象:某一臺(tái)數(shù)控加工中心，配套FANUC7M系統(tǒng)，開(kāi)機(jī)時(shí)，CRT顯示ALMOSALM 07報(bào)警分析與處理過(guò)程:首先檢查數(shù)控機(jī)床的機(jī)械系統(tǒng)，發(fā)現(xiàn)沒(méi)有任何故障，然后再檢測(cè)伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，發(fā)現(xiàn) X軸速度控制單元上的TGLS報(bào)警燈亮 經(jīng)過(guò)分析認(rèn)為可能發(fā)生故障的原因有測(cè)速發(fā)電機(jī)或脈沖編碼器不良 電動(dòng)機(jī)電樞線斷線或連接不良或速度控制單元不良，經(jīng)過(guò)速度測(cè)量?jī)x測(cè)量 檢查X軸速度控制單元，沒(méi)有發(fā)現(xiàn)異?，F(xiàn)象；其中伺服電動(dòng)機(jī)與CNC數(shù)控系統(tǒng)和速度控制單元的連接線路基本正確，這說(shuō)明該故障與速度控制單元或電動(dòng)機(jī)有關(guān) 首先確定是否和電動(dòng)機(jī)有關(guān)系，采用的方法是：維修時(shí)首先通過(guò)互換X,Y軸速度控制單元的控制板，發(fā)現(xiàn)故障現(xiàn)象不變，初步判定故障在伺服電動(dòng)機(jī)或電動(dòng)機(jī)內(nèi)裝的測(cè)量系統(tǒng)上，由于故障與伺服電動(dòng)機(jī)有關(guān)，因此再次維修時(shí)，更為同一型號(hào)，同一類(lèi)型的電動(dòng)機(jī)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)故障隨著伺服電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)移。將X軸電動(dòng)機(jī)拆下，通過(guò)加入直流電，單獨(dú)旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)平穩(wěn) 調(diào)速正常，表明電動(dòng)機(jī)本身無(wú)故障 用示波器測(cè)量測(cè)速發(fā)電機(jī)輸出波形，發(fā)現(xiàn)波形異常 拆下測(cè)速發(fā)電動(dòng)機(jī)檢查，發(fā)現(xiàn)測(cè)速發(fā)電機(jī)電刷彈簧已經(jīng)斷裂，引起了接觸不良通過(guò)清掃測(cè)速發(fā)電機(jī)，并更換電刷后，機(jī)床恢復(fù)正常      例 2：故障現(xiàn)象:某臥式數(shù)控加工中心配套FANUC 6M系統(tǒng)，在自動(dòng)加工過(guò)程中，偶然出現(xiàn)ALM401 ALM42報(bào)警分析與處理過(guò)程:FANUC6M出現(xiàn)ALM401報(bào)警是表示X軸Y軸和Z軸停止的位置偏差過(guò)大，ALM421是Y軸位置跟隨超差報(bào)警 由于是偶然性的故障，首先，判斷其他機(jī)械系統(tǒng)和數(shù)控系統(tǒng)沒(méi)有問(wèn)題，其次，斷定伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)本身無(wú)損壞；根據(jù)機(jī)床操作人員反映，在機(jī)床手動(dòng) 回參考點(diǎn)工作時(shí)，均無(wú)故障發(fā)生。為了確定故障原因，維修時(shí)對(duì)Y軸編制了空運(yùn)行試驗(yàn)程序，經(jīng)多次試驗(yàn)確認(rèn)：故障多發(fā)生在快進(jìn)起動(dòng)與停止時(shí)，發(fā)生故障時(shí)，速度控制單元上HVAL報(bào) 警指示燈亮，表明驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)存在過(guò)電壓 在測(cè)量速度控制單元輸入電源，發(fā)現(xiàn)輸入電壓正確；檢查直流母線上的制動(dòng)電阻 斬波管均未損壞，初步判定故障是由于負(fù)載過(guò)大引起的。由于該機(jī)床Y軸采用了液壓平衡系統(tǒng)，因此分析機(jī)械負(fù)載過(guò)重可能與液壓系統(tǒng)的調(diào)定壓力值有關(guān)系，經(jīng)過(guò)檢查液壓系統(tǒng)，發(fā)現(xiàn)平衡液壓缸的壓力調(diào)整過(guò)低；重新調(diào)正平衡系統(tǒng)壓力后，故障現(xiàn)象消失，機(jī)床恢復(fù)正常。      總結(jié)      從以上列舉的少量的數(shù)控機(jī)床的故障診斷及維修實(shí)例中可以看到，檢查伺服系統(tǒng)的故障首先應(yīng)該分析數(shù)控系統(tǒng)報(bào)警信息以及伺服系統(tǒng)的報(bào)警指示，仔細(xì)觀察故障現(xiàn)象，根據(jù)伺服系統(tǒng)的工作原理和機(jī)床的電氣原理圖，對(duì)可疑的故障點(diǎn)逐一檢查排除，在有條件的情況下采取互換法，最終確認(rèn)故障原因，從而排除機(jī)床故障，提高數(shù)控機(jī)床的使用效率。