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进给伺服系统故障维修

数控机床的进给伺服系统有步进电机伺服系统，直流伺服系统和交流伺服系统，而这些伺服系统中的速度控制单元的原理及采用的元件差异较大，因此在这里只能介绍故障分析原则。
就目前情况看，数控机床多采用直流伺服系统，直流伺服系统的故障率，约占整个系统故障率的1/3，其故障大致可分3类，即利用软件在CRT显示报警信息，利用速度控制单元硬件（如发光二极管等）显示报警和没有任何报警显示的故障。
1．软件报警：一般数控系统都有软件报警功能，其报警可能是伺服系统本身故障，，也可能是主板内与位置控制或伺服信号的有关部分发生故障，可根据报警显示判断原因。
在出现过热报警时，则原因有多个方面，除排除伺服单元电源电压异常和速度控制位置控制故障外，可根据以下情况来判断：
（1）伺服单元的热继电器动作：先检查保护热继电器设定是否错误；再检查机床工作时切削条件是否接近极限，或机床的摩擦力矩过大。
（2）变压器热动开关动作：如变压器不热则热动开关失灵；如变压器升温太高，则可能变压器短路或负载太大。
（3）伺服电机内装的热动开关、动作：此时故障在电机部分，应先用万用表或摇表测量电机绕组与壳体之间的绝缘电阻应大于1MΩ，清扫电机的更换器，并通过测量电机的空载电流来检查电机绕组内部是否短路，若空载时电机电流随转速成正比增加，可判断为内部短路，这种故障多数是由于电机换向器表面附着油污而引起的，经清扫换向器即可排除。
还有一种引起热动开关动作的可能性是电机的长久磁体去磁，检查方法是个快速进给条件下测电机的转速N（r/min）、电压（V）和电流（A）。
除此以外，电机的长久磁体粘接**或内部制动器**也会引起热动开关动作。
2．硬件报警：硬件报警包括用指示灯或保险丝熔断报警，一般有以下报警。
（1）过压报警：如输入交流电压超过额定值的10%，可用调压器调压，另外可能是伺服电机电枢绕组和机壳绝缘下降或者伺服单元印刷线路板**。
（2）过流报警：可能是下列故障引起的，伺服单元功率驱动元件损坏，伺服电路印刷线路板故障或者电机绕组内部短路。
（3）过载报警：如不是伺服单元印刷电路板电机电流设定值错误，则是机械负载不正常。伺服电机永磁铁脱落；伺服单元印刷线路板故障。
（4）欠压报警：先检查输入交流电压是否低于额定值的15%，如正常则是伺服变压器付边与伺服单元之间接触**和伺服单元印刷路板故障。
（5）速度反馈线断线报警：伺服单元与电机间的动力电源线连接**；伺服单元印刷线路板有关检测元件的设定错误，有没有加速反馈电压或反馈信号断线。
（6）伺服单元保险丝或断路器跳闸报警：原因为机床负载太大，切削条件恶劣，切削量过大；位置控制部分故障，接线错误或电机故障；伺服单元设定增益过高或故障位置控制单元或速度控制单元电压过底或过高；外部干扰流经扼流圈的电流延迟，在加、减速时频率太高。
3．无报警显示的故障：无软件、硬件报警故障，一般是在正常运行状态的形式出现，常见故障及故障原因如下：
（1）机床失控：首先检查位置检测信号连接及电机与检测器之间的连接**，然后检查主控板或伺服单元印刷线路板故障。
（2）机床振动：可能是与位置控制有关的系统参数设定错误或伺服单元的短路棒、电位器设定错误，另外的原因是伺服单元印刷线路板故障。
（3）电机摇摆：电机与检测器间机械连接**或速度反馈元件故障、连接**。机械方面的原因是电机绕组内部短路。伺服系统不稳定，如速度环增益调整不当，反馈太大或丝杠间钢性不够或外部干扰伺服系统故障也可能引起电机摇摆。
（4）过冲：伺服系统速度增益太低或树控系统设定的快速移动时间常数太小，在机械方面电机和进给丝杠键刚性太差，如间隙过大也可能过冲。
（5）低速爬行：一般是伺服系统稳定性不够引起的。
（6）圆弧切削时切削表面有条纹：电机轴安装**，造成机械游隙或者伺服系统增益不足，可适当调整增益控制电位器。
（7）加工圆形不圆：如发生的椭圆的真圆度测量轴的45度，可调整伺服单元的位置增益控制的电位器，如椭圆在横轴上产生，则横向进给精度有误差。
（8）电机噪音过大：换向器不清洁或损伤，电机轴向窜动。
（9）电机不转：如用手转不动电机，可能永磁体脱落。对带制动器的电机，可能制动器及其整流器故障。

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