【正文】 子接觸不良，如螺釘松動等。4）爬行發(fā)生在啟動加速段或低速進(jìn)給時，一般是由于進(jìn)給傳動鏈的潤滑狀態(tài)不良，伺服系統(tǒng)增益過低及外加負(fù)載過大等原因所致。5）振動分析機(jī)床振動周期是否與進(jìn)給速度有關(guān)。6）伺服電動機(jī)不轉(zhuǎn)數(shù)控系統(tǒng)至進(jìn)給驅(qū)動單元除了速度控制信號外，還有使控制信號，一般為DC＋24V繼電器線圈電壓。7）位置誤差當(dāng)伺服軸運動超過位置允差范圍時，數(shù)控系統(tǒng)就會產(chǎn)生位置誤差過大的報警，包括跟隨誤差、輪廓誤差和定位誤差等。8）漂移當(dāng)指令值為零時坐標(biāo)軸仍移動，從而造成位置誤差。二、伺服進(jìn)給系統(tǒng)的故障診斷與維修伺服進(jìn)給系統(tǒng)概述開環(huán)控制、閉環(huán)控制、半閉環(huán)控制結(jié)構(gòu)示意圖5－2如下：PWM速度控制通過脈寬調(diào)制器對大功率晶體管的開關(guān)時間進(jìn)行控制，將直流電壓轉(zhuǎn)換成某種頻率的方波電壓，并通過對脈沖寬度的控制，改變輸出直流平均電壓的自動調(diào)速系統(tǒng)；優(yōu)點：能有效防止系統(tǒng)產(chǎn)生共振，提高了數(shù)控機(jī)床工作的穩(wěn)定性；電樞電流脈動小，保證了機(jī)床在低速運動時仍能穩(wěn)定工作；電動機(jī)損耗、發(fā)熱?。籔WM速度控制系統(tǒng)的系統(tǒng)響應(yīng)快；動態(tài)性能好；三、數(shù)字式交流伺服驅(qū)動單元的故障檢測與維修驅(qū)動器上的狀態(tài)指示燈報警 伺服驅(qū)動器上的7段數(shù)碼管報警系統(tǒng)CRT上有報警的故四、交流伺服電動機(jī)的維修基本檢查1）是否受到機(jī)械損傷2）旋轉(zhuǎn)部分是否可用手正常轉(zhuǎn)動3）帶制動器的電動機(jī)，制動器是否正常4）是否有任何松動螺釘或間隙5）是否安裝在潮濕、溫度變化劇烈和有灰塵的地方安裝注意點1）防水結(jié)構(gòu)2）潤滑油高度3）作用力脈沖編碼器的更換圖5－6更換步驟：1）松開后蓋聯(lián)接螺釘6，取下后蓋11；2）取出橡膠蓋12；3）取出編碼器聯(lián)接螺釘10，脫開編碼器和電動機(jī)軸之間的聯(lián)接4）松開編碼器固定螺釘9，取下編碼器；（取編碼器的專用工具）5）松開安裝座的聯(lián)接螺釘8，取下安裝座7；轉(zhuǎn)子位置調(diào)整：1）將電動機(jī)電樞線的V、W相（電樞插頭的B、C腳）相連；2）將U相（電樞插頭的A腳）和直流調(diào)壓器的“+”端聯(lián)接，編碼器加入+5V電源（編碼器插頭的J、N腳間）3）通過調(diào)壓器對電動機(jī)電樞加入勵磁電流3~5A；4）在電動機(jī)完成U相定位后，旋轉(zhuǎn)編碼器，使編碼器的轉(zhuǎn)子位置檢測信號CCCC8（編碼器插頭的C、P、L、M腳）同時為“1”，使轉(zhuǎn)子位置檢測信號和電動機(jī)實際位置一致；5）安裝編碼器固定螺釘，裝上后蓋即可；五、廣數(shù)DA98全數(shù)字式系統(tǒng)交流伺服系統(tǒng)優(yōu)點：1）避免失步現(xiàn)象2）寬速比、恒轉(zhuǎn)矩3）高速度、高精度4）控制簡單、靈活圖5—7安裝條件圖5－13報警與處理注意：斷電至少5分鐘后，才能觸摸驅(qū)動器和電機(jī)，防止電擊和灼傷；復(fù)位報警前，必須確認(rèn)SON（伺服有效）信號無效，防止電機(jī)忽然起動引起意外；常見報警參數(shù)分析（報警處理方法）報警代碼報警名稱運行狀態(tài)原因處理方法1超速電機(jī)運行過程中出現(xiàn)輸入指令脈沖頻率過高。加/減速時間常數(shù)太小，使速度超調(diào)量過大。輸入電子齒輪比太小。編碼器故障。編碼器電纜線不良。重新設(shè)定有關(guān)增益。電機(jī)剛啟動時出現(xiàn)負(fù)載慣量過大。換更大功率的驅(qū)動器和電機(jī)。換伺服電機(jī)。電機(jī)U、V、W引線接錯。正確接線2主電路過壓接通主電源時出現(xiàn) 電源電壓過高。檢查供電電源。重新接線。 內(nèi)部制動晶體管損壞。制動回路容量不夠。增加加/減速時間常數(shù)。減少負(fù)載慣量。3主電路欠壓接通主電源時出現(xiàn) 電路板故障。 軟啟動電路故障。換伺服驅(qū)動器。 臨時停電20mS以上。電機(jī)運行過程中出現(xiàn) 電源容量不夠。檢查電源。4位置超差接通主電源及控制線，輸入指令脈沖，電機(jī)不轉(zhuǎn)動。 編碼器電纜引線接錯。編碼器故障。電機(jī)運行過程中出現(xiàn)設(shè)定位置超差檢測范圍太小。位置比例增益太小。轉(zhuǎn)矩不足。減小負(fù)載容量。指令脈沖頻率太高。5電機(jī)過熱接通控制電源時出現(xiàn)電路板故障換伺服驅(qū)動。 電機(jī)內(nèi)部溫度繼電器損壞。 檢查電機(jī)。 減小負(fù)載。減小轉(zhuǎn)矩限制值。更換更大功率的驅(qū)動器和電機(jī)。換伺服電機(jī)。檢查接線。更換電機(jī)。換電纜?？s短電纜。12過電流驅(qū)動器U、V、W之間短路。接地不良。電機(jī)絕緣損壞。驅(qū)動器損壞。14制動故障電機(jī)運行過程中出現(xiàn)制動電阻接線斷開。制動晶體管損壞。換伺服驅(qū)動器。降低啟停頻率。減小轉(zhuǎn)矩限制值。換更大功率驅(qū)動器和電機(jī)主電路電源過高。13過負(fù)載電機(jī)運行過程中出現(xiàn)超過額定轉(zhuǎn)矩運行。降低啟停頻率。換更大功率的驅(qū)動器和電機(jī)。檢查保持制動器。調(diào)整增益。減小負(fù)載慣量。編碼器接線錯誤。16電機(jī)熱過載接通控制電源時出現(xiàn)電路板故障。參數(shù)設(shè)置錯誤。電機(jī)運行過程中出現(xiàn)長期超過額定轉(zhuǎn)矩運行。降低啟停頻率。更換更大功率的驅(qū)動器。檢查機(jī)械部分53位置檢測裝置故障診斷（略）5－4應(yīng)用舉例案例GCNC6135配GSK980T/980TD車床，開機(jī)運行后，X軸工作正常，但手動移動Z軸，發(fā)現(xiàn)在較小范圍內(nèi)，Z軸可以運動，但繼續(xù)移動Z軸，系統(tǒng)出現(xiàn)伺服報警且電動機(jī)發(fā)熱。分析引起以上故障的原因，可能是車床電氣控制系統(tǒng)故障或機(jī)械傳動系統(tǒng)的不良。由于機(jī)床Z軸伺服電動機(jī)帶有制動器，開機(jī)后測量制動器的輸入電壓正常，在系統(tǒng)、驅(qū)動器關(guān)機(jī)的情況下，對制動器單獨加入電源進(jìn)行試驗，手動轉(zhuǎn)動Z軸，發(fā)現(xiàn)制動器已經(jīng)松開，手動轉(zhuǎn)電動機(jī)軸平穩(wěn)、輕松，證明制動器工作良好。為了確認(rèn)驅(qū)動器的工作情況，維修時在驅(qū)動器側(cè)，對X、Y軸的驅(qū)動器進(jìn)行了互換試驗，即：將X軸驅(qū)動器與Z軸伺服電動機(jī)連接，Z軸驅(qū)動器與X軸電動機(jī)連接。結(jié)論：根據(jù)上述試驗，可以確認(rèn)以下幾點：1）車床機(jī)械傳動系統(tǒng)正常，制動器工作良好；2）數(shù)控系統(tǒng)工作正常，因為當(dāng)Z軸驅(qū)動器帶X軸電動機(jī)時，機(jī)床無報警；3）Z軸伺服電動機(jī)工作正常，因為將它在機(jī)床側(cè)與X軸電動機(jī)互換后，工作正常；4）Z軸驅(qū)動器工作正常，因為通過X驅(qū)動器（無故障）在電柜側(cè)互換，控制Z軸電動機(jī)后，同樣發(fā)生故障。維修過程簡述：仔細(xì)檢查伺服電動機(jī)的電纜連接，發(fā)現(xiàn)該車床在出廠時電動機(jī)的電纜連接錯誤，即：驅(qū)動器的L/M/N端子未與電動機(jī)插頭的A/B/C連接端一一對應(yīng)，相序存在錯誤；重新連接后，故障消失，Z軸可以正常工作。當(dāng)機(jī)床正常工作5個小時后，Z軸出現(xiàn)劇烈振蕩，CNC報警，機(jī)床無法正常工作。但是，如果關(guān)機(jī)時間足夠長（如：第二天開機(jī)），機(jī)床又可以正常工作5個小時，并再次出現(xiàn)上述故障，如此周期性重復(fù)。因此，控制線路設(shè)計比較復(fù)雜，機(jī)床功能較強(qiáng)。在機(jī)械方面，可能是由于貼塑導(dǎo)軌的熱變形、脫膠，滾珠絲杠、絲杠軸承的局部損壞或調(diào)整不當(dāng)?shù)仍蛞鸬姆蔷鶆蛐载?fù)載變化，導(dǎo)致進(jìn)給系統(tǒng)的不穩(wěn)定。鑒于本機(jī)床采用的是半閉環(huán)伺服系統(tǒng)，為了分清原因，維修的第一步是松開Z軸伺服電動機(jī)和滾珠絲杠之間的機(jī)械聯(lián)接，在Z軸無載荷的情況下，運行加工程序，以區(qū)分機(jī)械、電氣故障。因此，可以確認(rèn)故障為電氣原因，并且和負(fù)載大小或溫升有關(guān)。經(jīng)更換發(fā)現(xiàn)，此時CNC的Z軸（帶X軸伺服及電動機(jī)）運行正常，但X軸（帶Z軸伺服及電動機(jī)）運行時出現(xiàn)振蕩。考慮到該車床X、Z軸采用的是同系列的AC伺服驅(qū)動，其伺服PCB板型號和規(guī)格相同，為了進(jìn)一步縮小檢查范圍，維修的第三步是在恢復(fù)第二步CNC和X、Z伺服間的正常連接后，將X、Z的PCB板經(jīng)過調(diào)整設(shè)定后互換。根據(jù)以上試驗和檢查，可以確認(rèn)故障是由于Z軸伺服主電路或伺服電動機(jī)的不良而引起的。考慮到伺服主電路和伺服電動機(jī)的結(jié)構(gòu)相對比較簡單，故采用了原理分析法再進(jìn)行了以下檢查。經(jīng)過前面的檢查，故障范圍已經(jīng)縮小到伺服主回路與伺服電動機(jī)上，當(dāng)時編者主觀認(rèn)為伺服主回路，特別是逆變功率管由于長時間在高壓、大電流情況下工作，參數(shù)隨著溫度變化而變值的可能性較大。圖5－14 伺服驅(qū)動主回路原理圖說明：后來的事實證明該例進(jìn)一步的判斷是不正確的，但為了如實反映當(dāng)時的維修過程，并便于大家系統(tǒng)參考，現(xiàn)仍將本部分內(nèi)容列出。根據(jù)原理圖可以分析、判斷圖中各元器件的作用如下：NFB1為進(jìn)線斷路器，MCC為伺服主接觸器，ZNR為進(jìn)線過電壓抑制器。CCCR1為濾波電路，VVRT1為直流母線電壓控制回路。經(jīng)過靜態(tài)檢測，以上元器件在開機(jī)時及發(fā)生故障停機(jī)后其參數(shù)均無明顯變化，且在正常范圍。實際測量（在實際伺服單元上，為CN3的5腳與CN4的1腳間），此值為正常，可以判定VA～VF無故障。但測量TA～TF組成的PWM逆變主回路輸出（T1的7端子），發(fā)現(xiàn)V相電壓有時遇時通的現(xiàn)象，由此判斷應(yīng)在V相。結(jié)論：經(jīng)過以上檢查，可以確認(rèn)：故障原因應(yīng)在伺服電動機(jī)上。在故障范圍確認(rèn)以后，對伺服電動機(jī)進(jìn)行了仔細(xì)的檢查，最終發(fā)現(xiàn)電動機(jī)的V相絕緣電阻在故障時變小，當(dāng)放置較長時間后，又恢復(fù)正常。1）松開后蓋聯(lián)接螺釘6，取下后蓋11；2）取出橡膠蓋12；3）取出編碼器聯(lián)接螺釘10，脫開編碼器和電動機(jī)軸之間的聯(lián)接；4）松開編碼器固定螺釘9，取下編碼器。5）松開安裝座聯(lián)接螺釘8，取下安裝座7。（2）轉(zhuǎn)子位子的調(diào)整。2）將U相（電樞插頭的A腳）和直流調(diào)壓器的“+”端相聯(lián)，V、W和直流調(diào)壓器的“”端相聯(lián)（見圖5－16a），編碼器加入+5V電源（編碼器插頭的J、N腳間）。這時，因為IU=IV+IW，且IV=IW，事實上相當(dāng)于使電動機(jī)工作在圖5－16b所示的900位置，因此伺服電動機(jī)（永磁式）將自動轉(zhuǎn)到U相的位置進(jìn)行定位。4）在電動機(jī)完成U相定位后，旋轉(zhuǎn)編碼器，使編碼器的轉(zhuǎn)子位置檢測信號CCCC8（編碼器插頭的C、P、L、M腳）同時為“1”，使轉(zhuǎn)子位置檢測信號和電動機(jī)實際位置一致。經(jīng)以上維修，車床恢復(fù)了正常。分析處理：此機(jī)床是專用數(shù)控機(jī)床，Z軸用于修整砂輪，當(dāng)每次修整砂輪時，就會產(chǎn)生報警；原因是由于系統(tǒng)的參數(shù)設(shè)定步適合，但檢查系統(tǒng)參數(shù)未發(fā)現(xiàn)問題，調(diào)整Z軸運動速度，報警仍然出現(xiàn)；進(jìn)一步測量電動機(jī)三項繞組，；這顯然不正確，拆下電機(jī)后檢查，發(fā)現(xiàn)該電動機(jī)引出線和內(nèi)部線組絕源層已經(jīng)多處磨損；修復(fù)絕源層或更換電動機(jī)后，故障排除。當(dāng)機(jī)床正常工作5~7H后（時間不定），Z軸出現(xiàn)振蕩，CNC報警，機(jī)床無法正常工作。但是，如果關(guān)機(jī)時間足夠長（如：第二天開機(jī)），機(jī)床又可以正常工作5~7h，并再次出現(xiàn)以上故障，如此周期性重復(fù)。例一臺配套FANUC 11M的加工中心，開機(jī)時，CRT顯示SV008報警，Z軸發(fā)生周期性振動。例一臺配套FANUC 15MA系統(tǒng)的加工中心，機(jī)床啟動后，在自動方式運行下顯示驅(qū)動器未準(zhǔn)備好報警。例某配套FANUC 0I系統(tǒng)的立式數(shù)控銑床，在加工過程中忽然出現(xiàn)移動過程中位置偏差過大及數(shù)字伺服報警。 例1某配套FANUC 0M二手?jǐn)?shù)控銑床，采用FANUC S系列三軸一體伺服驅(qū)動器，開機(jī)后，XY軸工作正常，但手動移動Z軸發(fā)現(xiàn)在較小的范圍內(nèi)，Z軸可以運動，但繼續(xù)移動Z軸，系統(tǒng)出現(xiàn)伺服報警。例1某數(shù)控機(jī)床在加工過程中，發(fā)現(xiàn)加工工件的X向尺寸出現(xiàn)無規(guī)律的變化。例1一臺FANUC系統(tǒng)的加工中心，開機(jī)時發(fā)生“伺服驅(qū)動系統(tǒng)過載”及“在移動過程中，位置跟隨誤差超差”。思考題：南京JN系列數(shù)控加工尺寸不能控制；該機(jī)床位采用南京江南機(jī)床數(shù)控工程公司的JN系列機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)而改造的經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床，其刀架為LD4I型電動刀架。因該機(jī)床主要是進(jìn)行內(nèi)孔加工，因此尺寸的變化主要反應(yīng)在X軸上。替換后故障依然存在，這說明X軸的驅(qū)動信號無故障，同時也說明故障源應(yīng)在X軸步進(jìn)電動機(jī)及其傳動機(jī)構(gòu)、滾珠絲杠等硬件上。是何原因產(chǎn)生X軸加工尺寸不能控制呢？思考檢查分析故障的思路，發(fā)現(xiàn)在分析檢查中忽略了一個重要的部件——電動刀架。分析電動刀架定位不準(zhǔn)的原因，若是電動刀架自身的機(jī)械定位不準(zhǔn)，故障應(yīng)該是固定不變的，不應(yīng)該出現(xiàn)加工尺寸不能控制的現(xiàn)象，定有其他的原因造成該故障現(xiàn)象。鐵屑使定位不準(zhǔn)，這就是故障源。五、廣數(shù)刀架現(xiàn)以目前使用較多的端齒盤式四工位自動刀架可能出現(xiàn)的各種故障現(xiàn)象加以分析，確定其排除方法。刀架不能啟動機(jī)械方面的原因：刀架預(yù)緊力過大。此種現(xiàn)象出現(xiàn)，可確定刀架不能啟動的原因是預(yù)緊力過大，可通過調(diào)小刀架電機(jī)夾緊電流排除之。當(dāng)從蝸桿端部轉(zhuǎn)動蝸桿時，順時針方向轉(zhuǎn)不動，其原因是機(jī)械卡死。電器方面的原因：電源不通、電機(jī)不轉(zhuǎn)。當(dāng)用萬用表測量電容時，電壓值是否在規(guī)定范圍內(nèi)，可通過更換保險、調(diào)整開關(guān)位置、使接通部位接觸良好等相應(yīng)措施來排除。電源通，電機(jī)反轉(zhuǎn)。通過檢查線路，變換相序排除之。此時應(yīng)重點檢查微機(jī)與刀架控制器引線、微機(jī)I/O接口及刀架到位回答信號。檢查刀架到位信號是否發(fā)出，若沒有到位信號，則是發(fā)訊盤故障。當(dāng)僅出現(xiàn)某號刀不