1 數(shù)控伺服系統(tǒng)常見故障分析

     數(shù)控機床伺服系統(tǒng)的常見故障如下：      1.1 超程      數(shù)控機床中發(fā)生超程現(xiàn)象有兩種類型：一種是硬超程，另一種是軟超程 對于硬超程，則表示行程開關碰到了超程位置處的行程擋塊 解除硬超程，需在點動工作方式下，按住“超程解除”鍵不放，再按超程的反方向進給鍵，使工作臺（銑床）或刀架（車床）向超程的反方向移動，直至 超程 指示燈滅為止 對于軟超程，是指進給軸實際位置超出了機床參數(shù)中設定的進給軸極限位置 這種超程的解決方法需要聯(lián)系廠家有關的維修人員，進行參數(shù)的更改。

     1.2 過載      數(shù)控系統(tǒng)的過載現(xiàn)象，主要是由于機床進給運動的負載過大，頻繁正反向運動，以及進給傳動的潤滑狀態(tài)和過載檢測電路不良時都會引起過載報警 這種故障現(xiàn)象一般會在CRT上顯示伺服電機過載，過熱或過流的報警或在電柜的進給驅(qū)動單元上，用指示燈或數(shù)碼管提示驅(qū)動單元過載、過流信息。     1.3 爬行     爬行通常發(fā)生在機械部分和進給伺服系統(tǒng)，在數(shù)控伺服系統(tǒng)中，如果進給速度及位置控制系統(tǒng)的增益發(fā)生變化，過低就容易產(chǎn)生爬行現(xiàn)象 數(shù)控機床進給伺服系統(tǒng)所驅(qū)動的移動部件在低速運行過程中，出現(xiàn)加工工件不能啟動，啟動后又突然做加速運動，然后又停頓，繼而又做加速運動，如此重復很多次 這種加工工件一停一動，一快一慢的運動現(xiàn)象，稱為爬行 在啟動加速段或低速進給時發(fā)生爬行現(xiàn)象，產(chǎn)生原因可能有伺服系統(tǒng)增益過低 系統(tǒng)參數(shù)設置不當和進給系統(tǒng)的電氣部分出現(xiàn)了問題等。     1.4 振動     數(shù)控機床伺服系統(tǒng)的振動主要與進給速度有關，機床在高速運行時很容易出現(xiàn)振動現(xiàn)象 如果與進給速度無關，那么振動一般與位置控制系統(tǒng)的增益或位置反饋故障有關，產(chǎn)生原因可能有位置系統(tǒng)的增益過大，或系統(tǒng)在加減速時間設定過小造成。     1.5 伺服電機不轉(zhuǎn)     數(shù)控伺服系統(tǒng)進給單元主要能夠控制兩種信號，一種是速度控制信號，另一種是使能控制信號，這兩種信號是相輔相成，其中使能信號是進給動作的前提，可以根據(jù)信號連接說明，判斷信號是否接通 也可以通過PLC來檢測主軸時候轉(zhuǎn)到，數(shù)控系統(tǒng)是否有速度控制信號 這樣可以同時檢查進給單元故障，檢查伺服電機故障。     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)設定的允差范圍過小 伺服系統(tǒng)增益設置不當 位置檢測裝置有污染，進給傳動鏈累積誤差過大和主軸箱垂直運動時平衡裝置不穩(wěn) 這主要是由于伺服系統(tǒng)的運動超過所限定的最大誤差值時，就容易發(fā)生報警現(xiàn)象。      2 伺服系統(tǒng)故障維修實例

     例 1：故障現(xiàn)象:某一臺數(shù)控加工中心，配套FANUC7M系統(tǒng)，開機時，CRT顯示ALMOSALM 07報警分析與處理過程:首先檢查數(shù)控機床的機械系統(tǒng)，發(fā)現(xiàn)沒有任何故障，然后再檢測伺服驅(qū)動系統(tǒng)，發(fā)現(xiàn) X軸速度控制單元上的TGLS報警燈亮 經(jīng)過分析認為可能發(fā)生故障的原因有測速發(fā)電機或脈沖編碼器不良 電動機電樞線斷線或連接不良或速度控制單元不良，經(jīng)過速度測量儀測量 檢查X軸速度控制單元，沒有發(fā)現(xiàn)異?，F(xiàn)象；其中伺服電動機與CNC數(shù)控系統(tǒng)和速度控制單元的連接線路基本正確，這說明該故障與速度控制單元或電動機有關 首先確定是否和電動機有關系，采用的方法是：維修時首先通過互換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機或電動機內(nèi)裝的測量系統(tǒng)上，由于故障與伺服電動機有關，因此再次維修時，更為同一型號，同一類型的電動機，結(jié)果發(fā)現(xiàn)故障隨著伺服電動機轉(zhuǎn)移。將X軸電動機拆下，通過加入直流電，單獨旋轉(zhuǎn)電動機，電動機轉(zhuǎn)動平穩(wěn) 調(diào)速正常，表明電動機本身無故障 用示波器測量測速發(fā)電機輸出波形，發(fā)現(xiàn)波形異常 拆下測速發(fā)電動機檢查，發(fā)現(xiàn)測速發(fā)電機電刷彈簧已經(jīng)斷裂，引起了接觸不良通過清掃測速發(fā)電機，并更換電刷后，機床恢復正常      例 2：故障現(xiàn)象:某臥式數(shù)控加工中心配套FANUC 6M系統(tǒng)，在自動加工過程中，偶然出現(xiàn)ALM401 ALM42報警分析與處理過程:FANUC6M出現(xiàn)ALM401報警是表示X軸Y軸和Z軸停止的位置偏差過大，ALM421是Y軸位置跟隨超差報警 由于是偶然性的故障，首先，判斷其他機械系統(tǒng)和數(shù)控系統(tǒng)沒有問題，其次，斷定伺服驅(qū)動系統(tǒng)本身無損壞；根據(jù)機床操作人員反映，在機床手動 回參考點工作時，均無故障發(fā)生。為了確定故障原因，維修時對Y軸編制了空運行試驗程序，經(jīng)多次試驗確認：故障多發(fā)生在快進起動與停止時，發(fā)生故障時，速度控制單元上HVAL報 警指示燈亮，表明驅(qū)動系統(tǒng)存在過電壓 在測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電阻 斬波管均未損壞，初步判定故障是由于負載過大引起的。由于該機床Y軸采用了液壓平衡系統(tǒng)，因此分析機械負載過重可能與液壓系統(tǒng)的調(diào)定壓力值有關系，經(jīng)過檢查液壓系統(tǒng)，發(fā)現(xiàn)平衡液壓缸的壓力調(diào)整過低；重新調(diào)正平衡系統(tǒng)壓力后，故障現(xiàn)象消失，機床恢復正常。      總結(jié)      從以上列舉的少量的數(shù)控機床的故障診斷及維修實例中可以看到，檢查伺服系統(tǒng)的故障首先應該分析數(shù)控系統(tǒng)報警信息以及伺服系統(tǒng)的報警指示，仔細觀察故障現(xiàn)象，根據(jù)伺服系統(tǒng)的工作原理和機床的電氣原理圖，對可疑的故障點逐一檢查排除，在有條件的情況下采取互換法，最終確認故障原因，從而排除機床故障，提高數(shù)控機床的使用效率。