伺服(反馈部分)故障

1、伺服（反馈部分）故障目录案例 1（例 308）B 轴转动不能停止1案例 2（例 309）高速进给时出现振荡2案例 3（例 310）X 轴出现“栽刀”现象3案例 4（例 311）位置偏差大于设定值4案例 5（例 312）加工尺寸无规律变化6案例 6（例 313）加工的工件全部报废7案例 7（例 314）移动尺寸偏离设置值8案例 8（例 315）工件表面出现周期性振纹9伺服 （反馈部分） 故障案例 1（例 308）B 轴转动不能停止机床型号 : BX-110P型卧式加工中心。数控系统 : FANUC 11M。故障现象 : 在自动加工过程中， B 轴完成加工的尺寸后，仍然转动不 停。提示: 这台加工

2、中心共有 X、Y、Z、W、B五个伺服轴，其中 B轴为工 作台的转轴。分析原因是 B 轴的位置反愤元件有问题。检查分析1）B 轴的位置反馈元件是感应同步器，其定尺上有两组线圈正弦绕 组和余弦绕组。 用万用表进行测量， 发现正弦绕组与机床外壳的阻值 为零。2）感应同步器是与旋转工作台装配在一起的， 这个工作台的机械结构 比较复杂，拆卸相当麻烦。将保护感应同步器的铁质圆盘打开时，便 有大量的机油流出。 用棉纱擦拭干净后， 发现正弦绕组被紧密地包裹 在铝箔内部，难以打开。3）为了查找短路点， 小心翼翼地揭开铝箔， 发现正弦绕组是由直径细 小的漆包线所绕成的。为了保护线圈，绕组外部又浸了一层绝缘漆。 此

3、时再测量， 正弦绕组与机床外壳的阻值恢复到无穷大状态。 说明短 路点是在正弦绕组中， 原因是机油透过铝箔流进绕组， 长期浸润后造 成绝缘漆破坏，绕组与铝箔相碰，铝箔又与保护圆盘直接相连，形成 电气短路。10 / 10故障处理 : 铝箔损坏后难以修复。只能去掉铝箔，更换油封，采取措 施防止机油滲入绕组线图中。如此处理后，故障得以排除。另有一台HC-800型卧式数控加工中心，出现 B 轴不旋转（有时旋转不到位 ）的 故障，检查 B 轴的各个限位开关， 发现其中一只因螺钉松动而发生位 移，撞块未能将开关压上，有关信号无法传递。调整开关位置，紧固 螺钉后，机床恢复正常工作。案例 2（例 309）高速进

4、给时出现振荡机床型号 : CINCINNATI 型四坐标轴数控铣床。数控系统 : FANUC0。故障现象 : X 轴在低速进给时基本正常，但是如果采用较高的速度， 就会出现振荡和摆动现象， CRT上偶尔出现超差报警。提示: 在数控机床中，进给轴速度不稳定和振是比较常见的故障。常 伴有踪误差不稳、 轮监监控报警、 伺服单元过载报警。 进给速度的不 同也会导致不同的报警。 常见的原因是伺服单元和位置反元件出现故 障，有时是机械故障。 在机械上入手往往工作量很大， 所以要先排除 电气故障，避免不必要的大动大折。检查分析 :1）观察其他几个轴的工作，都在正常状态，说明 NC系统没有间题。2）在低速和高

5、速两种状态下， 对 X 轴的运动进行仔细的观察， 发现低 速时的跟踪误差也不稳定， 只是误差较小，不容易察觉。高速时误差 则明显变大。3）检查 X 轴的重复定位精度，在正常状态，分析伺服驱动系统有问 题。进一步检查，发现故障原因是直流测速发电机的电刷过度磨损， 导致接触不良。故障处理 : 更换测速发电机的电刷。注意:NC 系统的速度环是一个闭环反情调节系统。 有一定的校正能力。 如果电刷接触不良， 在低速时度环尚能进行调节补侯， 所以荡不明显， 也不会出现报警 ; 述度校高时波动太大，超过了 NC系统的娇正能力， 何服轴就会出现明显的摆动，有时会伴有报警。案例 3（例 310）X 轴出现“栽刀

6、”现象机床型号 : CK3263/1500 型数控车床。数控系统 : FANUC OTEA-2。故障现象 : 机床在车削加工过程中， X 轴偶然出现“栽刀”现象，使 加工的工件存在较大的误差，有时甚至使工件报废。提示: “裁刀”是操作工人的常用语，实际上是指加工出现误差，把工件尺寸加工小了。由于故障时隐时现，一检查又自动恢复正常，查 找起来比较困难。检查分析1）检查 X轴的滚珠丝杠。用指示表测量丝杠间隙，再进行补偿，然后 进行加工，故障现象不变，说明问题不在这方面。2）检查 X轴的伺服电动机、传动带、编码器等，都在完全正常的状态。3）怀疑编码器与滚珠丝杠之间的精密弹性联轴器有问题。 拆下来检查

7、， 发现它的一个弹性片上有一条小的裂缝，说明弹性联轴器已经损坏。 故障处理 : 与机床制造厂家联系后， 再购买一个同型号的弹性联轴器， 安装后通电机，故障得以排除。案例 4（ 例 311） 位置偏差大于设定值故障机床 : 某数控磨床。数控系统 : FANUC 0i-MB故障现象 : 机床用自动模式工作。用 G00指令运行 C轴时， C轴不能 运动。检查分析 :1）将工作方式开关置于“手动”位置上， 用手轮来回移动 C轴，此时 C轴运动速度很快， CRT上出现 411 报警，其内容是“C 轴移动中的 位置偏差量大于设定值” 。2）查看参数 1826（各轴的到位宽度 ） 设定值为 20。再检查 3

8、00诊断 参数（C. 轴的位置偏差量 ） ，其值为 24。又经过多次检测，记录下的 300#诊断参数依次为 51、80、22、78。说明 C 轴的实际偏差量大于参 数 1826 所设定的偏差量。提示: 由于这几次实际检测的数值和差很大，且没有规律性，分析不 是参数 1826 设定不当的问题，很可能是伺服系统的硬件故障。它分 布在伺服驱动器、伺服电动机、传动系说、端码器、动力电缆、编码 器电等部位， 各个环节均有可能影响到机床的正常工作， 应试从易到 难进行检查。3）先检查电缆，没有断线和接触不良现象 ; 更换伺服驱动器，故障现 象不变。4）检査码器。当拆开编码器插座时，发现插座上锈迹斑斑，显然

9、这是 一个故障点。故障处理: 用酒精清洗插座，并用电吹风吹干。重新通电试机，查看300诊断参数小于 20，而且稳定不变，故障完全排除。案例 5（例 312）加工尺寸无规律变化故障机床 : 某数控车床。数控系统 : FANUC 0TD。故障现象 : 在加工过程中，工件的尺寸不稳定， X 方向的尺寸无规律 地变化。提示:数控机床的加工尺寸不稳定， 通常有三个因素 : 一是机械传动系 统的安和连接没有达到精度 ; 二是伺服进给系统的设定和调整不当 ; 三是测量和反愤环节不正常。检查分析 :1）用指示表测量 X轴的定位精度，发现丝杠每移动一个螺距时， X轴 的实际尺寸总是要增加几十微米，而且误差不断地

10、积累。2）检查数控系统的电子齿轮比、 参考计数器容量、 编码器脉冲数等方 面的设置，没有发现异常现象，排除了参数设置不当的问题。3）拆下 X轴伺服电动机， 并在电动机轴端划上标记， 利用“手动增量 进给”方式移动 X 轴。此时发现 X抽每次移动一个螺距时， 电动机轴 的转动均大于 360。此外，伺服电动机每次转动到某一固定的角度时， 均出现“突跳”现象。由此怀疑 X 轴的位置检测系统有问题。4）检查测量、反馈系统的电缆连接，在正常状态。5）分析认为，由于“突跳”现象只是在某一固定的位置出现， 可以说 明线路的连接没有问题，很可能是脉冲编码器本身存在故障。故障处理 : 试更换编码器后，机床恢复正

11、常工作案例 6（例 313）加工的工件全部报废故障机床 : 某数控铣床。数控系统 : FANUC OTC。故障现象 : 有过行批量加工时，工件全部报废检查分析1）检查工艺参数，没有出现错误2）检查何服测量反馈部分，发现 X 轴参考点减速挡块的位置发生偏 移，导致 X轴的坐标值相差 10mm，X 轴加工尺寸寸整整偏移了一个螺 距（10mm）。故障处理 : 重新调整好 X轴参考点减速挡块的位置。注意: 对于大部分系统，参考点一般设定于减速零脉冲附近，由于减 速开关动作的随机性误差， 可能使参考点位置发生一个整螺距的偏移 （在使用小螺距浪珠丝杠的场合， 很容易出现这种现象 ） 。对于这类故 障，处理

12、方法是重新调整参考点速挡块的位置， 使挡块放开点与 “零 脉冲”位置相差为半个螺距左右。案例 7（例 314）移动尺寸偏离设置值故障机床 : 某数控车床。数控系统 : FANUC .0T 故障现象: 机床起动后， X轴和 Z轴的动作完全正常，但是两轴的实 际移动尺寸与设置值不相符。提示: 故障仅仅是移动的实际值与理论值不相符，因此可以判定机床 的硬件没有问题，很可能是机械传动系统参数与控制系统的参数没有 匹配。数控机床控制系统匹配的参数， 通常有电子齿轮比、 指令倍乘系 数、检测倍乘系数、编码器脉冲数、丝杠螺距等。在不同的数控系统 中，参数有所不同。在机床中以上参数必须合理设置，以保证系统的

13、指令值与坐标轴的实际移动值完全一致。检查分析1）查看控制系统所设置的各项参数，没有发生变化。其中， X轴编码 器脉冲数设置为 2500个脉冲，z 轴编码器脉冲数设置为 2000个脉冲。2）再查看实际安装的 X 轴和 Z 轴的何服电动机，它们的型号完全相 同，但是它们的内装式编码器有区别 :X 轴编码器每转 2000 个脉冲， 而 Z 轴编码器每转 2500 个脉冲。这个脉冲数与系统的设定值正好相 反。3）经了解，在此故障之前进行电气维修时、 曾经拆下 X轴和 Z轴伺服 电动机， 但安装时没有注意到两个编码器有所区别， 将两台电动机交 换了位置，此后就出现上述故障。故障处理 : 将X轴与 Z轴伺

14、服电动机再次交换， 恢复到原来的位置后， 故障得以排除。案例 8（例 315）工件表面出现周期性振纹故障机床 : 某数控车床。数控系统 : FANUC 0T-A2。故障现象 : 在进行端面车削加工时，工件表面出现周期性振纹。提示: 数控车床在车削工件的端面时，有多种因素会成工件表面出现 振纹。在机械方面，通常是刀具、丝杠、主轴等部件安装不好，造成 机床的精度下降 ; 在电气方面，通常与位置检测系统有关。检查分析1） 检查机床主轴和刀具的各个部分，没有发现变形、掷位、刀具磨损 等异常情况。2） 检查机械传动装置中的滚珠丝杠， 以及伺服电动机与滚珠丝杠之间 的连接件一同步带，也未发现不正常现象。3）仔细观察发现，振纹与 X轴的丝杠螺距相对应，故障呈现周期性， 且有一定的规律， 分析认为与 X 轴的位置检测系统有关。 这个系统采 用的是分离型位置编码器。 仔细检在后， 发现编码器的