数控系统常见故障与分析2

1、数控系统典型数控系统典型故障分析故障分析五五. .急停报警故障急停报警故障 用于当数控系统或数控机床出现紧急情况，用于当数控系统或数控机床出现紧急情况，需需要使数控机床立即停止运动或切断动力装置（如伺要使数控机床立即停止运动或切断动力装置（如伺服驱动器等）的主电源；服驱动器等）的主电源； 当数控系统出现自动报警信息后，须按下急停当数控系统出现自动报警信息后，须按下急停按钮。待查看报警信息并排除故障后，再松开急停按钮。待查看报警信息并排除故障后，再松开急停按钮，使系统复位并恢复正常。按钮，使系统复位并恢复正常。 西门子西门子802802D D急停回路急停回路1.1.机床一直处与急停状态，不能复位

2、机床一直处与急停状态，不能复位电气方面的原因，电气方面的原因， a a. .急停回路断路急停回路断路 b.b.限位开关损坏限位开关损坏 c.c.急停按钮损坏急停按钮损坏系统参数设置错误，使系统信号不能正常输入输出系统参数设置错误，使系统信号不能正常输入输出 或复位条件不能满足引起的急停故障；或复位条件不能满足引起的急停故障；PLCPLC软件未软件未 向系统发送复位信息。检查向系统发送复位信息。检查KAKA中间继电器；检查中间继电器；检查 PLC PLC程序。程序。PLCPLC中规定的系统复位所需要完成的信息未满足要中规定的系统复位所需要完成的信息未满足要 求。如伺服动力电源准备好、主轴驱动准备

3、好等信求。如伺服动力电源准备好、主轴驱动准备好等信 息。若使用伺服，伺服动力电源是否未准备好：检息。若使用伺服，伺服动力电源是否未准备好：检 查电源模块；检查电源模块接线；检查伺服动力电查电源模块；检查电源模块接线；检查伺服动力电 源空气开关。源空气开关。PLCPLC程序编写错误程序编写错误2.2.数控系统在自动运行的过程中，报跟踪误差过大引起的急停数控系统在自动运行的过程中，报跟踪误差过大引起的急停故障故障负载过大：负载过大： 如负载过大，或者夹具夹偏造成的摩擦如负载过大，或者夹具夹偏造成的摩擦 力或阻力过大，从力或阻力过大，从而造成加在伺服电动机的扭矩过而造成加在伺服电动机的扭矩过 大，使

4、电动机造成了丢步形大，使电动机造成了丢步形成了跟踪误差过大。成了跟踪误差过大。编码器的反馈出现问题，编码器的反馈出现问题， 如：编码器的电缆是否出现了松动，或者用示波器检查编码如：编码器的电缆是否出现了松动，或者用示波器检查编码其所反馈回来的脉冲是否正常。其所反馈回来的脉冲是否正常。伺服驱动器报警或损坏。伺服驱动器报警或损坏。进给伺服驱动系统强电电压不稳或者是电源缺相引起。进给伺服驱动系统强电电压不稳或者是电源缺相引起。3.3.伺服单元报警引起的急停伺服单元报警引起的急停 伺服单元如果报警或者出现故障，伺服单元如果报警或者出现故障，PLCPLC检测检测到后可以使整个系统处在急停状态，直到将伺服

5、到后可以使整个系统处在急停状态，直到将伺服部分的故障排除，系统才可以复位，如果是因为部分的故障排除，系统才可以复位，如果是因为伺服驱动器报警而出现的急停，有些系统可以通伺服驱动器报警而出现的急停，有些系统可以通过急停对整个系统进行复位，包括伺服驱动器，过急停对整个系统进行复位，包括伺服驱动器，可以消除一般的报警。可以消除一般的报警。4.主轴单元报警引起的急停主轴单元报警引起的急停 主轴单元如果报警或者出现故障，主轴单元如果报警或者出现故障，PLCPLC检测到后检测到后可以使整个系统处在急停状态，直到将主轴部分故可以使整个系统处在急停状态，直到将主轴部分故障排除，系统才可以复位，如果是因为主轴驱

6、动器障排除，系统才可以复位，如果是因为主轴驱动器报警而出现的急停，有些系统可以通过急停对整个报警而出现的急停，有些系统可以通过急停对整个系统进行复位，包括伺服驱动器，可以消除一般的系统进行复位，包括伺服驱动器，可以消除一般的报警。报警。常见原因：常见原因：a.a.主轴空开跳闸主轴空开跳闸b.b.主轴单元报警或主轴驱动器出错，主轴单元报警或主轴驱动器出错，5.其他各类报警及故障引起的急停报警其他各类报警及故障引起的急停报警6.机床超程引起的急停报警机床超程引起的急停报警 按机床检测元件检测原点信号方式的不同，返按机床检测元件检测原点信号方式的不同，返回机床参考点的方法有两种回机床参考点的方法有两

7、种，即即栅点法栅点法和和磁开关法磁开关法。 在栅点法中在栅点法中，检测器随着电机一转信号同时产，检测器随着电机一转信号同时产生一个栅点或一个零位脉冲，在机械本体上安装一生一个栅点或一个零位脉冲，在机械本体上安装一个减速挡块及一个减速开关，当减速撞块压下减速个减速挡块及一个减速开关，当减速撞块压下减速开关时，伺服电机减速到接近原点速度运行。当减开关时，伺服电机减速到接近原点速度运行。当减速撞块离开减速开关时，即释放开关后，数控系统速撞块离开减速开关时，即释放开关后，数控系统检测到的第一个栅点或零位信号即为原点。检测到的第一个栅点或零位信号即为原点。 在磁开关法中在磁开关法中，在机械本体上安装磁铁

8、及磁感，在机械本体上安装磁铁及磁感应原点开关或者接近开关，当磁感应开关或接近开应原点开关或者接近开关，当磁感应开关或接近开关检测到原点信号后，伺服电机立即停止运行，该关检测到原点信号后，伺服电机立即停止运行，该停止点被认作原点停止点被认作原点参考点编码器类编码器类类故障分析与维修“FANUCFANUC”及及“西门子西门子”回零参考图及说明回零参考图及说明 回参考点动作过程如下：回参考点动作过程如下：1)1)在手动方式（在手动方式（JOGJOG）下，选择下，选择“回参考点回参考点”操作方式操作方式2)2)按对应轴的方向键按对应轴的方向键3)3)坐标轴以机床参数设定的坐标轴以机床参数设定的“回参考

9、点快移回参考点快移”速度速度VcVc向参考点移向参考点移动动4)4)当当“参考点减速参考点减速”挡块压上后（压上减速开关），参考点减速挡块压上后（压上减速开关），参考点减速信号（信号（* *DECDEC）生效，电机减速生效，电机减速5)5)图（图（a a）方式减速到零后，机床参数设定的方式减速到零后，机床参数设定的“参考点减速参考点减速”速速度度VmVm反向运行反向运行; ;图（图（b b）方式则减速到机床参数设定的方式则减速到机床参数设定的“参考点参考点搜索速度搜索速度”VmVm继续向前运行继续向前运行6)6)越过参考点减速挡块后（减速开关放开），越过参考点减速挡块后（减速开关放开），* *

10、DECDEC信号恢复，坐信号恢复，坐标轴继续以搜索速度运动标轴继续以搜索速度运动7)7)在参考点减速挡块防开后，位置检测装置的第一个在参考点减速挡块防开后，位置检测装置的第一个“零脉冲零脉冲”到达后开始记数，当到达机床参数设置的到达后开始记数，当到达机床参数设置的“参考点偏移量参考点偏移量”后，后，坐标轴停止运动，回参考点运动结束。（注：图（坐标轴停止运动，回参考点运动结束。（注：图（a a）方式中，方式中，VpVp为为 “参考点定位速度参考点定位速度” ）1.1.回零回零重复性差或参考点位置偏差重复性差或参考点位置偏差1)1)滚珠丝杆间隙增大（修磨滚珠丝杆螺母调整垫片，重调间隙）滚珠丝杆间隙

11、增大（修磨滚珠丝杆螺母调整垫片，重调间隙）2)2)回零轴轴承座润滑不良，轴承磨损或损坏回零轴轴承座润滑不良，轴承磨损或损坏 （加润滑脂，更换轴承）（加润滑脂，更换轴承）3)3)电机与机床的连接松动或不正确（如：联轴节松动）电机与机床的连接松动或不正确（如：联轴节松动）4)4)回零减速开关或挡块变动，引起重复性不稳回零减速开关或挡块变动，引起重复性不稳5)5)回零减速开关或挡块变动，引起参考点位置偏差回零减速开关或挡块变动，引起参考点位置偏差6)6)位置编码器的供电电压太低位置编码器的供电电压太低（供电电压不能低于（供电电压不能低于4.84.8V V，采用多芯绞束方法给编码器供电，采用多芯绞束方

12、法给编码器供电，减小线路压降）减小线路压降）7)7)位置编码器不良；位置编码器不良；8)8)电动机代码输入错，电动机力矩小；电动机代码输入错，电动机力矩小；9)9)回参考点计数器容量设置错误；回参考点计数器容量设置错误；（重新计算并设置参考点计数器的容量）（重新计算并设置参考点计数器的容量）10)10)相应轴的伺服参数；相应轴的伺服参数；11)11)伺服控制板或伺服接口模块不良（更换）；伺服控制板或伺服接口模块不良（更换）；12)12)机械刚接通电源时，没有执行返回参考点。机械刚接通电源时，没有执行返回参考点。13)13)干扰引起干扰引起 a. a.检查位置编码器反馈信号线是否屏蔽检查位置编码

13、器反馈信号线是否屏蔽 （需采用屏蔽双绞线，并双端接地）（需采用屏蔽双绞线，并双端接地） b. b.位置编码器的反馈信号线与电机的动力线应分开走线位置编码器的反馈信号线与电机的动力线应分开走线 c. c.电机、伺服驱动器外壳需通过电柜共地并接大地电机、伺服驱动器外壳需通过电柜共地并接大地2.2.考点位置偏差一个栅格（参考点发生整螺距偏移）考点位置偏差一个栅格（参考点发生整螺距偏移）故障处理：故障处理： 用诊断功能监视减速信号，并记下参考点位置与减速信号用诊断功能监视减速信号，并记下参考点位置与减速信号起作用的那点位置。这两点之间的距离应该等于大约电机转一起作用的那点位置。这两点之间的距离应该等于

14、大约电机转一圈时机床所走的距离的一半。调整参考点减速挡块位置或将电圈时机床所走的距离的一半。调整参考点减速挡块位置或将电机旋转一个角度（机旋转一个角度（180180左右），使得挡块放开点与左右），使得挡块放开点与“零脉冲零脉冲”位置相差在半个螺距左右，机床即可以恢复正常工作位置相差在半个螺距左右，机床即可以恢复正常工作减速挡块位置不正确减速挡块位置不正确减速挡块太短减速挡块太短回零开关不良回零开关不良a.a.在一栅格内，在一栅格内，* *DECXDECX发生变化，则发生变化，则* *DECXDECX电气开关性能不良，电气开关性能不良，请更换或处理。请更换或处理。b.b.在一栅格内，在一栅格内，

15、* *DECXDECX信号不发生变化，则挡块安装不正确。信号不发生变化，则挡块安装不正确。 3.3.回参考点时，出现超程报警回参考点时，出现超程报警运行中挡块松动或参考点开关损坏、松动，无减速运行中挡块松动或参考点开关损坏、松动，无减速信号信号,造成超程。检查连线、开关、卡线端子、挡块造成超程。检查连线、开关、卡线端子、挡块等等回参考点快移速度设得太高，减速动作未能完成时回参考点快移速度设得太高，减速动作未能完成时超程；修改回参考点快移速度超程；修改回参考点快移速度在开机时，若工作已在参考点减速区内在开机时，若工作已在参考点减速区内回参考点时，压上减速挡块后，以参考点搜索速度回参考点时，压上减

16、速挡块后，以参考点搜索速度向前运动并超程。向前运动并超程。a.a.位置反馈信号的位置反馈信号的1 1转信号没有输出；转信号没有输出；b.b.位置编码器不良；位置编码器不良；c.c.位置编码器的供电电压偏低，要求一般不能低于位置编码器的供电电压偏低，要求一般不能低于4.84.8V V；d.d.伺服控制部分和伺服接口部分不良伺服控制部分和伺服接口部分不良 。回参考点时，压上减速挡块后，以参考点搜索速度回参考点时，压上减速挡块后，以参考点搜索速度反方向运行，并出现反方向的超程（图反方向运行，并出现反方向的超程（图a a回零方式）回零方式） 原因同原因同回参考点时，机床向相反方向慢速运行，直至超程回参

17、考点时，机床向相反方向慢速运行，直至超程报警（图报警（图a a回零方式）；当机床回参考点时，减速开回零方式）；当机床回参考点时，减速开关闭合系统会将轴向相反运动关闭合系统会将轴向相反运动a.a.减速开关被压下或损坏减速开关被压下或损坏b.b.减速开关被短路减速开关被短路c.c.减速开关进油、进水减速开关进油、进水4.4.参考点返回时，位置偏差量未超过参考点返回时，位置偏差量未超过128128个脉冲时，个脉冲时，会出现会出现“9090”号报警（号报警（FANUCFANUC）因为起始点离参考因为起始点离参考点太近或速度过低，而不能正常进行参考点返回点太近或速度过低，而不能正常进行参考点返回位置误差

18、量可由下面的公式计算：位置误差量可由下面的公式计算：e essss16.616.6* *V/V/KvKv式中：式中：ess位置偏差量（位置跟随误差）；位置偏差量（位置跟随误差）；V V进给速度（进给速度（mm/minmm/min）, ,回参考点时，应取减速挡回参考点时，应取减速挡块压上后的速度块压上后的速度F FL L；KvKv伺服位置环增益（伺服位置环增益（S S-1-1） a. a.检查确认快进速度检查确认快进速度 b. b.检查确认快进速度的倍率选择信号（检查确认快进速度的倍率选择信号（ROVROV1 1、ROVROV2 2） c. c.检查确认参考点减速信号（检查确认参考点减速信号（*

19、 *DECXDECX） d. d.检查确认外部减速信号检查确认外部减速信号* *EDCXEDCX e. e.离参考点太近离参考点太近维修要点：维修要点：位置环增益设定不当，回参考点速度设定位置环增益设定不当，回参考点速度设定不当（太小），参考点计数器容量（不当（太小），参考点计数器容量（RefcounterRefcounter）设置不当时，易出现设置不当时，易出现“9090”号报警号报警 5.5.在参考点位置停止后，在参考点位置停止后，“未到位未到位”灯不熄灭，机床灯不熄灭，机床无法进行下一步操作。机床关机后，又可手动操作，无法进行下一步操作。机床关机后，又可手动操作，回参考点后上述现象又出现

20、（西门子或其他系统）回参考点后上述现象又出现（西门子或其他系统） 轴轴“位置跟踪误差位置跟踪误差”超过了定位精度的允许范围；超过了定位精度的允许范围；调整相应参数及自动漂移补偿功能，使调整相应参数及自动漂移补偿功能，使“位置跟踪误位置跟踪误差差”的值接近的值接近“0”“0”机床恢复正常工作。机床恢复正常工作。 6.6.回参考点过程中出现回参考点过程中出现“软超程软超程”报警报警 此类故障一般是由于参数设定不当造成的，可以此类故障一般是由于参数设定不当造成的，可以通过重新设定参数进行解决，处理方法如下：通过重新设定参数进行解决，处理方法如下：a.a.将机床运动到正常位置，进行手动回参考点，并利将

21、机床运动到正常位置，进行手动回参考点，并利用手动方式压上用手动方式压上“回参考点减速回参考点减速”开关，进行回参开关，进行回参考点，验证回参考点动作的正确性考点，验证回参考点动作的正确性b.b.在回参考点动作确认正确后，通过在回参考点动作确认正确后，通过MDI/CRTMDI/CRT面板，面板，修改软件限位参数（为了方便可以将其改为最大值修改软件限位参数（为了方便可以将其改为最大值9999999999999999）c.c.再次执行正常的手动回参考点操作，机床到达参考再次执行正常的手动回参考点操作，机床到达参考点定位停止点定位停止d.d.恢复软件限位参数（由恢复软件限位参数（由9999999999

22、999999改回原参数值）改回原参数值）e.e.再次执行正常的手动回参考点操作，机床动作正常，再次执行正常的手动回参考点操作，机床动作正常，报警清除报警清除7.7.攻丝时或车螺纹时出现乱扣攻丝时或车螺纹时出现乱扣 零脉冲不良引起的故障零脉冲不良引起的故障时钟不同步出现的故障时钟不同步出现的故障主轴部分没有调试好，如主轴转速不稳，跳动过主轴部分没有调试好，如主轴转速不稳，跳动过大或因为主轴过载能力太差，加工时因受力使主大或因为主轴过载能力太差，加工时因受力使主轴转速发生太大的变化轴转速发生太大的变化8.8.主轴定向不能够完成，不能够进行镗孔，换刀主轴定向不能够完成，不能够进行镗孔，换刀等动作等动

23、作 脉冲编码器出现问题脉冲编码器出现问题机械部分出现问题机械部分出现问题PLCPLC调试不良，定向过程没有处理好调试不良，定向过程没有处理好事例事例1 1：故障现象：故障现象： 一台数控车床，一台数控车床，X X、Z Z轴使用半闭环控制，在用轴使用半闭环控制，在用户中运行半年后发现户中运行半年后发现Z Z轴每次回参考点，总有轴每次回参考点，总有2 2、3 3mmmm的误差，而且误差没有规律。的误差，而且误差没有规律。故障分析：故障分析：调整控制系统参数后现象仍没消失，更换伺服调整控制系统参数后现象仍没消失，更换伺服电机后现象依然存在，后来仔细检查发现是丝杠电机后现象依然存在，后来仔细检查发现是

24、丝杠末端没有备紧，经过螺母备紧后现象消失末端没有备紧，经过螺母备紧后现象消失七、数控加工类故障七、数控加工类故障1.1.加工尺寸或精度误差过大：加工尺寸或精度误差过大：误差故障的现象较多，在各种设备上出现误差故障的现象较多，在各种设备上出现时的表现不一。如数控车床在直径方向出现时时的表现不一。如数控车床在直径方向出现时大时小的现象较多。在加工中心上垂直轴出现大时小的现象较多。在加工中心上垂直轴出现误差的情况较多，常见的是尺寸向下逐渐增大，误差的情况较多，常见的是尺寸向下逐渐增大，但也有尺寸向上增大的现象，在水平轴上也经但也有尺寸向上增大的现象，在水平轴上也经常会有一些较小误差的故障出现，有些经

25、常变常会有一些较小误差的故障出现，有些经常变化，时好时坏使零件的尺寸难以控制。造成数化，时好时坏使零件的尺寸难以控制。造成数控机床中误差故障但又无报警的情况，主要有控机床中误差故障但又无报警的情况，主要有几种情况：几种情况： 机床几何误差太大，机床机械精度达不到要求。机床几何误差太大，机床机械精度达不到要求。机床的数控系统较简单，在系统中对误差没有设机床的数控系统较简单，在系统中对误差没有设 置检测，因此在机床出现故障时不能有报警显示置检测，因此在机床出现故障时不能有报警显示机床中出现的误差情况不在设计时预测的范围内，机床中出现的误差情况不在设计时预测的范围内， 因此当出现误差时检测不到，由于

26、大多数的数控因此当出现误差时检测不到，由于大多数的数控 机床使用的是半闭环系统，因此不能检测到机床机床使用的是半闭环系统，因此不能检测到机床 的实际位置的实际位置丝杠与电机的联轴器结构对故障发生的频率丝杠与电机的联轴器结构对故障发生的频率和可能性不同，出现故障后现象也不同，有些和可能性不同，出现故障后现象也不同，有些尺寸只会向负方向增加，但有些正负方向变化尺寸只会向负方向增加，但有些正负方向变化的可能弹性联接的基本上是负向增加的多，而的可能弹性联接的基本上是负向增加的多，而中间使用键联接的两种故障均会发生中间使用键联接的两种故障均会发生机床的电气系统中回零不当，回零点不能保机床的电气系统中回零

27、不当，回零点不能保证一致，该种故障出现的误差一般较小。除了证一致，该种故障出现的误差一般较小。除了一般的因减速开关不良造成故障外，回零时的一般的因减速开关不良造成故障外，回零时的减速距离太短也会使零点偏离。在有些系统中减速距离太短也会使零点偏离。在有些系统中的监控页面中有的监控页面中有“删格量删格量”一项，记录并经常一项，记录并经常核核对可及时发现问题对可及时发现问题机床运动时由于超调引起加工精度和加工尺机床运动时由于超调引起加工精度和加工尺寸误差过大如果加减速时间常数调节的过小寸误差过大如果加减速时间常数调节的过小, ,电电机电流已经形成饱和机电流已经形成饱和, ,引起伺服运动的超调引起伺服

28、运动的超调, ,可可以引起系统的加工精度与加工尺寸以引起系统的加工精度与加工尺寸, ,这时可以通这时可以通过调节伺服驱动器的参数来改善轴的运动性能过调节伺服驱动器的参数来改善轴的运动性能, ,来消除加工误差来消除加工误差在利用刀尖半径补偿时，在利用刀尖半径补偿时，G41G41、G42G42使用不正使用不正确或者在走刀换向时没有相应修改确或者在走刀换向时没有相应修改G41G41、G42G42刀具与工件的相对位置方位号设定错误刀具与工件的相对位置方位号设定错误对刀不正确，或者加工时没有考虑刀尖半径对刀不正确，或者加工时没有考虑刀尖半径尺寸尺寸事例事例1:1:故障现象故障现象: :某加工中心运行九个

29、月后某加工中心运行九个月后, ,发生发生Z Z轴方向加工轴方向加工尺寸不稳定尺寸不稳定, ,尺寸超差且无任何规律尺寸超差且无任何规律, ,显示屏及伺显示屏及伺服驱动器没有任何报警或异服驱动器没有任何报警或异. .故障分析故障分析: :该加工中心是采用的国外进口数控系统该加工中心是采用的国外进口数控系统, ,丝杠丝杠采用的是直联的方式采用的是直联的方式, ,根据故障分析根据故障分析, ,原因可能是原因可能是因为联轴器联结螺钉松动因为联轴器联结螺钉松动, ,导致联轴器与滚轴丝导致联轴器与滚轴丝杠或伺服电机间滑动杠或伺服电机间滑动, ,经过对经过对Z Z轴仔细检查发现联轴仔细检查发现联轴器轴器6 6

30、只紧固螺钉都出现了松动只紧固螺钉都出现了松动, ,紧固螺钉后紧固螺钉后, ,故故障排除障排除. .2.2.两轴联动铣削圆周时圆度超差两轴联动铣削圆周时圆度超差 圆度超差一般出现两种情况：一种是圆的轴向变圆度超差一般出现两种情况：一种是圆的轴向变 形；另一种情况是出现斜椭圆，即在形；另一种情况是出现斜椭圆，即在4545度方向上的度方向上的 椭圆椭圆圆的轴向变形，其原因是由于机床的机械未调整好圆的轴向变形，其原因是由于机床的机械未调整好 而造成轴的定位精度不好，或者是机床的丝杠间隙而造成轴的定位精度不好，或者是机床的丝杠间隙 补偿不当，从而导致每当机床在过向限时，就产生补偿不当，从而导致每当机床在

31、过向限时，就产生 圆度误差圆度误差 产生斜椭圆误差时产生斜椭圆误差时, ,一般是由各轴的位置偏差过大一般是由各轴的位置偏差过大 造成造成, ,可以通过调整各轴的增益来改善各轴的运动可以通过调整各轴的增益来改善各轴的运动 性能性能. .使每个轴的运动特性比较接近使每个轴的运动特性比较接近, ,另外另外，如果机如果机 械传动副之间的间隙如果过大或者间隙补偿不合适械传动副之间的间隙如果过大或者间隙补偿不合适 的话的话, ,也可能引起该故障也可能引起该故障3.3.两轴联动铣削圆周时圆弧上有突起现象两轴联动铣削圆周时圆弧上有突起现象 圆弧切削在特定的角度（圆弧切削在特定的角度（0 0、9090、1801

32、80、270270度）过象限时，由于电机需要反转，由于机械的度）过象限时，由于电机需要反转，由于机械的摩擦力、反向间隙等原因造成速度无法连续，造摩擦力、反向间隙等原因造成速度无法连续，造成圆弧上有突起现象。成圆弧上有突起现象。事例事例1:1:故障现象故障现象: : 某加工中心在加工整圆时某加工中心在加工整圆时, ,发生发生X X轴方向加工尺寸不对轴方向加工尺寸不对, ,尺寸尺寸超差超差, ,显示屏及伺服驱动器没有任何报警或异常。显示屏及伺服驱动器没有任何报警或异常。故障分析故障分析: : 该加工中心是采用的国内数控系统该加工中心是采用的国内数控系统, ,丝杠采用的是直联的方丝杠采用的是直联的方

33、式式, ,根据故障分析根据故障分析, ,原因可能是因为是由于机床的机械未调整好原因可能是因为是由于机床的机械未调整好而造成轴的定位精度不好，或者是机床的丝杠间隙补偿不当，而造成轴的定位精度不好，或者是机床的丝杠间隙补偿不当，从而导致每当机床在过向限时，就产生圆度误差。对该机床进从而导致每当机床在过向限时，就产生圆度误差。对该机床进行重新校平调整行重新校平调整, ,检查该机床的参数检查该机床的参数, ,发现该机床的轴的间隙补发现该机床的轴的间隙补偿为零偿为零, ,用百分表测量用百分表测量X X轴的反向间隙轴的反向间隙, ,实际测量值超过实际测量值超过0.0030.003MM,MM,对该机床的对该

34、机床的X X轴进行了调整轴进行了调整, ,并利用了系统的软件补偿功能并利用了系统的软件补偿功能, ,消除消除了了X X轴的间隙轴的间隙, ,再次加工整圆进行检验再次加工整圆进行检验, ,故障消除。故障消除。 4. 加工零件尺寸不准（不稳）加工零件尺寸不准（不稳） A A 加工的零件尺寸时大时小加工的零件尺寸时大时小 首先应确定尺寸误差是首先应确定尺寸误差是CNCCNC系统的故障造成的还是机系统的故障造成的还是机械故障造成的：械故障造成的： 1）参考点返回位置随机变化）参考点返回位置随机变化 2）电机轴磨损）电机轴磨损 3）电机与丝杆联轴节磨损）电机与丝杆联轴节磨损 4）滚珠丝杆与电机结合处松动

35、，联轴器磨）滚珠丝杆与电机结合处松动，联轴器磨 5）滚珠丝杆与支架定位处螺母松动，支架轴承磨损）滚珠丝杆与支架定位处螺母松动，支架轴承磨损6）滚珠丝杆磨损）滚珠丝杆磨损7）丝杆反向间隙过大）丝杆反向间隙过大8）（车床）检查刀架的定位精度，同时检查刀架是）（车床）检查刀架的定位精度，同时检查刀架是否有松动否有松动9）（车床）检查加工过程中，是否造成刀具上时而）（车床）检查加工过程中，是否造成刀具上时而有切削瘤，时而切削瘤又消失了。（改进刀具和有切削瘤，时而切削瘤又消失了。（改进刀具和加工工艺，减少切削瘤的生成机会）加工工艺，减少切削瘤的生成机会）10）（车床）如果加工外圆，尺寸愈来愈大，则首）（

36、车床）如果加工外圆，尺寸愈来愈大，则首先应该检查刀具与加工材料和加工工艺的配合是先应该检查刀具与加工材料和加工工艺的配合是否合适，加工过程是否造成刀具的磨损太快了否合适，加工过程是否造成刀具的磨损太快了11）伺服增益设得太小，需调整伺服参数）伺服增益设得太小，需调整伺服参数12）干扰）干扰 2.加工精度差，表面光洁度不好加工精度差，表面光洁度不好A 机床定位精度差和重复定位精度差机床定位精度差和重复定位精度差1）定位超差，丝杆螺母研损）定位超差，丝杆螺母研损2）反向不一致性差，是由于轴承未消除轴向间）反向不一致性差，是由于轴承未消除轴向间隙或轴承座螺钉松动或丝杆与电机弹性连轴节隙或轴承座螺钉松

37、动或丝杆与电机弹性连轴节松动或皮带过松造成松动或皮带过松造成3）导轨面研损）导轨面研损4）压板、镶条面研损）压板、镶条面研损5）滚动导轨研损）滚动导轨研损6）导轨、丝杆润滑不充分）导轨、丝杆润滑不充分 7）传动调整不当）传动调整不当8）螺母座安装未按图纸要求进行）螺母座安装未按图纸要求进行9）导轨平行）导轨平行/导轨与压板面平行导轨与压板面平行/导轨与丝杆的平行导轨与丝杆的平行度超差度超差10）导轨防护板变形）导轨防护板变形11）数控系统补偿参数丢失（或为进行补偿）数控系统补偿参数丢失（或为进行补偿）12）数控系统漂移）数控系统漂移13）当采用全闭环时光栅尺进了污物）当采用全闭环时光栅尺进了污

38、物14）光栅尺定尺、滑尺安装松动不符合要求或设计光栅尺定尺、滑尺安装松动不符合要求或设计 B 工件表面产生明显振纹，粗糙度增加（表面光工件表面产生明显振纹，粗糙度增加（表面光洁度不好）洁度不好）1） 主要由于主轴径向跳动形成的振动引起主要由于主轴径向跳动形成的振动引起2） 进给系统间隙大或预紧不足，引起振动进给系统间隙大或预紧不足，引起振动3） 工件未夹紧工件未夹紧4） 切削用量选用不当切削用量选用不当5） 驱动器参数设定不合理（应合理设定惯量比驱动器参数设定不合理（应合理设定惯量比 及各种增益及加减速时间常数等）及各种增益及加减速时间常数等）6） 主轴转速波动主轴转速波动7 7） 干扰干扰

39、3.机床加工零件时躁声大机床加工零件时躁声大1）棒料的不直度直接影响到机床的工作噪声）棒料的不直度直接影响到机床的工作噪声（车床）（车床）2）机床使用已久，滚珠丝杆间隙增大（修磨丝）机床使用已久，滚珠丝杆间隙增大（修磨丝杆螺母，调整垫片，重调间隙）杆螺母，调整垫片，重调间隙）3） 运动轴轴承座润滑不良，轴承磨损或损坏运动轴轴承座润滑不良，轴承磨损或损坏4 4）其他机械故障引起加工噪声大）其他机械故障引起加工噪声大 4.切削时振动切削时振动1）主轴刚性不足（调整切削参数）主轴刚性不足（调整切削参数）2）主轴箱传动轴轴承松动（修换主轴箱轴承）主轴箱传动轴轴承松动（修换主轴箱轴承）3）进给传动部分刚

40、性差）进给传动部分刚性差4）机床镶条磨损，导轨间隙大）机床镶条磨损，导轨间隙大5）工件未夹紧或夹紧方法不合理）工件未夹紧或夹紧方法不合理6）主轴及进给伺服系统参数设置不当）主轴及进给伺服系统参数设置不当 5.螺纹功能不对螺纹功能不对 数控车床加工螺纹，其实质是主轴的转角与数控车床加工螺纹，其实质是主轴的转角与Z Z轴进给之间进行插补，轴进给之间进行插补，主轴的角度位移是通过主轴编码器进行测量的主轴的角度位移是通过主轴编码器进行测量的A A 系统执行螺纹加工程序时，停止在螺纹加工的程序上，没系统执行螺纹加工程序时，停止在螺纹加工的程序上，没有报警信息，此故障一般是有报警信息，此故障一般是CNCC

41、NC找不到主轴的同步脉冲所找不到主轴的同步脉冲所至至1 1）主轴编码器的零脉冲故障，根本就发不出零脉冲）主轴编码器的零脉冲故障，根本就发不出零脉冲2 2）主轴编码器电缆故障）主轴编码器电缆故障3 3）CNCCNC系统零脉冲检测电路故障系统零脉冲检测电路故障4 4）CNCCNC设定了检测设定了检测“主轴速度到达主轴速度到达”信号，而信号，而“主轴速度到主轴速度到达达”信号未输出或信号未输出或CNCCNC未检测到该信号未检测到该信号 B 螺纹加工时出现螺纹加工时出现“乱牙乱牙”故障故障 “乱牙乱牙”是由于主轴与是由于主轴与Z轴进给不能实现同步引起轴进给不能实现同步引起的的C 车削螺纹时不能执行或者

42、加工的螺纹尺寸短车削螺纹时不能执行或者加工的螺纹尺寸短 系统参数设定错误，螺纹加工的加减速时的起始系统参数设定错误，螺纹加工的加减速时的起始速度设的太高速度设的太高6. 车床车削的螺纹精度不好车床车削的螺纹精度不好1）正确选择伺服电动机，高精度螺纹应选快速性）正确选择伺服电动机，高精度螺纹应选快速性（加减速特性）好的电动机（加减速特性）好的电动机2）使用性能好的主轴电机）使用性能好的主轴电机3）主轴与位置编码器按）主轴与位置编码器按1:1安装，而且尽量用刚性安装，而且尽量用刚性连线。若用皮带相连，应调好松紧力，运动中不连线。若用皮带相连，应调好松紧力，运动中不要抖动要抖动4）检查伺服电动机上脉

43、冲编码器的安装是否松动，）检查伺服电动机上脉冲编码器的安装是否松动，特别是使用分离型编码器时，其安装要求同（特别是使用分离型编码器时，其安装要求同（3）5）主轴参数调整）主轴参数调整 主要是比例增益，积分增益和加主要是比例增益，积分增益和加减速时间常数，有的软件版本有前馈功能，此时，减速时间常数，有的软件版本有前馈功能，此时，可加大前馈系数可加大前馈系数6）伺服参数调整）伺服参数调整 a.根据工作台的实际情况，调整电动机的负载惯根据工作台的实际情况，调整电动机的负载惯量比（须根据实际的电动机负载计算惯量比）量比（须根据实际的电动机负载计算惯量比）b.使用使用PI控制或者控制或者HRV控制（伺服

44、软件中，带有控制（伺服软件中，带有HRV算法）算法）c.使用使用250us加速反馈（加速反馈（FANUC系统）系统）d.使用速度回路高速端比例处理功能使用速度回路高速端比例处理功能e.增加伺服增益增加伺服增益f.设定工作台的反向间隙值设定工作台的反向间隙值根据伺服软件版本，还可以使用伺服的前馈控制根据伺服软件版本，还可以使用伺服的前馈控制和精细加和精细加/减速功能减速功能 7. 车床：车床：G02或或G03加工轨迹不是圆加工轨迹不是圆X轴：轴：a.半径编程输入的是直径值；直径编程输入的是半径值半径编程输入的是直径值；直径编程输入的是半径值b.半径编程用了直径刀补值；直径编程用了半径刀补值半径编

45、程用了直径刀补值；直径编程用了半径刀补值 8. 车床：加工的尺寸不对车床：加工的尺寸不对1）G41和和G42使用不对使用不对2）走刀变向后未相应修改）走刀变向后未相应修改G41、G423）刀具与工件的相对位置方位号设定错刀具与工件的相对位置方位号设定错4 4）对刀不对，对刀时应考虑是否含有刀尖半径尺寸）对刀不对，对刀时应考虑是否含有刀尖半径尺寸 9. 变频或伺服主轴加工时螺距不对变频或伺服主轴加工时螺距不对1）主轴编码器每转脉冲数设置错误）主轴编码器每转脉冲数设置错误2）主轴编码器不良）主轴编码器不良3）主轴编码器连轴器松动或损坏）主轴编码器连轴器松动或损坏4）主轴编码器接线错）主轴编码器接线

46、错5）主轴编码器的供电电压低，一般要大于）主轴编码器的供电电压低，一般要大于4.8V 10. 圆弧插补加工的圆度差圆弧插补加工的圆度差1）轴线不垂直度的影响（调整两轴线的垂直度）轴线不垂直度的影响（调整两轴线的垂直度）a.当当X轴线和轴线和Y轴线上不垂直并且两轴线的夹角大于轴线上不垂直并且两轴线的夹角大于90，圆形轨迹在长短轴方向分别为，圆形轨迹在长短轴方向分别为45时变时变成一个椭圆。长轴方向为成一个椭圆。长轴方向为45b.当两轴线间的夹角小与当两轴线间的夹角小与90度，圆弧轨迹在长短轴度，圆弧轨迹在长短轴方向分别为方向分别为45时同样变成为一个椭圆，但长时同样变成为一个椭圆，但长轴方向是轴

47、方向是452）反向误差及其补偿的影响（调整机床使反向间隙）反向误差及其补偿的影响（调整机床使反向间隙误差减小）误差减小）a.圆弧切削在特定的角度（圆弧切削在特定的角度（0、90、180、270）过象限时，电机需要反转，由于机械的摩）过象限时，电机需要反转，由于机械的摩擦力，反向间隙等原因造成速度无法连续，造成擦力，反向间隙等原因造成速度无法连续，造成圆弧上有突起想象圆弧上有突起想象b.b.机械的反向间隙越来越大或伺服的响应越慢（如机械的反向间隙越来越大或伺服的响应越慢（如位置增益小，减速时间过长），致使反向点峰值位置增益小，减速时间过长），致使反向点峰值变大变大c.机加工圆的反向点出现峰值，但不会在线性轴线定机加工圆的反向点出现峰值，但不会在线性轴线定位精度和重复定位精度的标准检验中出现，因为位精度和重复定位精度的标准检验中出现，因为按照这些标准的检验仅在机床停止运动后进行按照这些标准的检验仅在机床停止运动后进行3）轴线加速度的影响）轴线加速度的影响a.如果圆形轨迹的进给率增大，则轴线的加速度相如果圆形轨迹的进给率增大，则轴线的加速度相应也增大应也增大b.b.当进给率较高，频率较快时，运动的幅度减小，当进给率较高，频率较快时，运动的幅度减小，由此导致实际