机电设备故障诊断与维修7（2）伺服系统与数控系统的故障诊断与维修.ppt

* * * * * 主要内容： 伺服系统的故障诊断与维修 数控系统的故障诊断与维修 1.掌握伺服系统的常见故障及诊断方法； 2.掌握数控系统的常见故障及诊断方法； 学习目标： 第七单元 数控机床的故障诊断与维修（2） ——伺服系统与数控系统的故障诊断与维修 一、伺服系统的故障诊断 伺服系统 7.3 伺服系统故障诊断与维修 在自动控制系统中，把输出量能够以一定准确度跟随随入量的变化而变化的系统。一般由驱动单元、机械传动部件、执行件和检测反馈环节等组成。 一、主轴伺服系统的故障诊断 7.3 伺服系统故障诊断与维修 主轴伺服系统： 转速连续可调 恒功率范围宽 进给控制功能 位置控制功能 机床主轴伺服系统 1.主轴伺服驱动系统硬件配置 7.3 伺服系统故障诊断与维修 主轴变频调速驱动系统 1.主轴伺服驱动系统硬件配置 7.3 伺服系统故障诊断与维修 直流主轴驱动系统 1.主轴伺服驱动系统硬件配置 7.3 伺服系统故障诊断与维修 交流主轴伺服系统 2.主轴伺服系统的故障形式 在CRT或操作面板上显示报警信息或报警内容； 1 在主轴驱动装置上用警报灯数码管显示故障； 2 主轴工作不正常，但无任何报警信息。 3 7.3 伺服系统故障诊断与维修 7.3 伺服系统故障诊断与维修 3.主轴伺服系统的诊断方法 故障1：外界干扰 主轴驱动出现随机和无规律性的波动 故障现象： 判别方法： 当主轴转速指令为零时，主轴仍往复转动，调整零速平衡和漂移补偿也不能消除故障 7.3 伺服系统故障诊断与维修 3.主轴伺服系统的诊断方法 故障2：过载 主轴电动机过热、主轴驱动张制显示过电流报警等 故障现象： 故障原因： 切削用量过大，频繁正、反转等 7.3 伺服系统故障诊断与维修 3.主轴伺服系统的诊断方法 故障3：主轴定位抖动 刀具交换、精镗退刀以及齿轮换档等 主轴准停应用场合： 实现方式： 机械准停控制 磁性传感器的电气准停控制 编码器型的准停控制 7.3 伺服系统故障诊断与维修 3.主轴伺服系统的诊断方法 故障4：主轴转速与进给不匹配 主轴编码器故障 故障原因： 维修方法： CRT画面有报警显示 通过CRT调用机床数据或I/O状态，观察编码器的信号状态 用每分钟进给指令代替每转进给来执行程序，观察故障是否消失 7.3 伺服系统故障诊断与维修 3.主轴伺服系统的诊断方法 故障5：转速偏离指令值 电动机过载 故障原因： CNC系统输出的主轴转速模拟量没有达到与转速指令对应的值 测速装置有故障或速度反馈信号断线 主轴驱动装置故障 7.3 伺服系统故障诊断与维修 3.主轴伺服系统的诊断方法 故障6：主轴异常噪声及振动 在减速过程中发生一般是驱动装置造成的 原因分析及维修方法： 在恒转速时产生，可通过观察主轴电动机自由停车过程中是否有噪音和振动的来区别 查振动周期是否与转速有关 7.3 伺服系统故障诊断与维修 3.主轴伺服系统的诊断方法 故障7：主轴电动机不转 检查CNC系统是否有速度控制信号输出 故障原因分析及维修方法： 检查能源信号是否接通 主轴驱动装置故障 主轴电动机故障 二、进给伺服系统的故障诊断 7.3 伺服系统故障诊断与维修 进给伺服系统的作用：根据CNC发出的动作命令、迅速、准确地完成在各坐标轴方向的进给，与主轴驱动相配合，实现对工件的高精度加工。 1.进给伺服系统的故障形式及诊断方法 在CRT或操作面板上显示报警内容或报警信息； 1 用报警灯或数码管显示驱动单元的故障； 2 运动不正常，但无任何报警。 3 7.3 伺服系统故障诊断与维修 序号 故障现象 主要原因 1 电动机不转 ①控制模式选择不当； ②信号源选择不当； ③转矩限制禁止设定不当； ④转矩限制被设置成 0； 2 转速不均匀 ①增益时间常数选择不当； ②速度或位置指令不稳定； ④信号线接触不良； 3 定位精度不好 ①指令脉冲波形不好，变形或太窄； ②指令脉冲上有噪声干扰； 2. 交流进给伺服系统常见的故障及诊断 7.3 伺服系统故障诊断与维修 序号 故障现象 主要原因 4 初始位置变动 ①Z相脉冲丢失； ②原点接近开关，输出抖动； ③编码器信号有噪声； 5 电动机异常响声、震动 ①速度指令包含噪声； ②增益太高； ③机械共振； 6 电动机过热 ①负载过大； ②驱动器与电动机配合不当； ③电动机轴承故障； 7.3 伺服系统故障诊断与维修 三、位置检测装置的故障诊断 7.3 伺服系统故障诊断与维修 位置检测装置是在闭环或半闭环控制的数控机床中，利用位置检测装置把机床运动部件的实际位移量随时检测出来，与给定的控制值（指令信号）进行比较，从而控制驱动元件正确运转，使工作台(或刀具)按规