第三章 進(jìn)給驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的故障診斷與維修

第三章進(jìn)給驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)

的缺點(diǎn)診斷與維修

3.1對(duì)伺服進(jìn)給系統(tǒng)的要求1.調(diào)速范圍寬

2.定位精度高

3.有足夠的傳動(dòng)剛性和高的速度穩(wěn)定性4.快速呼應(yīng)，無超調(diào)為了保證消費(fèi)率和加工質(zhì)量，除了要求有較高的定位精度外，還要求有良好的快速呼應(yīng)特性，即要求跟蹤指令信號(hào)的呼應(yīng)要快，由于數(shù)控系統(tǒng)在啟動(dòng)、制動(dòng)時(shí)，要求加、減加速度足夠大，縮短進(jìn)給系統(tǒng)的過渡過程時(shí)間，減小輪廓過渡誤差。

5.低速大轉(zhuǎn)矩，過載才干強(qiáng)普通來說，伺服驅(qū)動(dòng)器具有數(shù)分鐘甚至半小時(shí)內(nèi)1.5倍以上的過載才干，在短時(shí)間內(nèi)可以過載4～6倍而不損壞。6.可靠性高要求數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)可靠性高、任務(wù)穩(wěn)定性好，具有較強(qiáng)的溫度、濕度、振動(dòng)等環(huán)境順應(yīng)才干和很強(qiáng)的抗干擾的才干。7.對(duì)電機(jī)的要求1〕從最低速到最高速電機(jī)都能平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)矩動(dòng)搖要小，尤其在低速如0.1r/min或更低速時(shí)，仍有平穩(wěn)的速度而無爬行景象。2〕電機(jī)應(yīng)具有大的較長時(shí)間的過載才干，以滿足低速大轉(zhuǎn)矩的要求。普通直流伺服電機(jī)要求在數(shù)分鐘內(nèi)過載4～6倍而不損壞。3〕為了滿足快速呼應(yīng)的要求，電機(jī)應(yīng)有較小的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量和大的堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩，并具有盡能夠小的時(shí)間常數(shù)和啟動(dòng)電壓。4〕電機(jī)應(yīng)能接受頻繁啟、制動(dòng)和反轉(zhuǎn)。3.2數(shù)控機(jī)床進(jìn)給驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的根本方式數(shù)控機(jī)床所采用的伺服進(jìn)給系統(tǒng)按控制系統(tǒng)的構(gòu)造可以分為開環(huán)控制、閉環(huán)控制、半閉環(huán)控制以及混合控制4種。無位置反響安裝的伺服進(jìn)給系統(tǒng)稱為開環(huán)控制系統(tǒng)。運(yùn)用步進(jìn)電機(jī)〔包括電液脈沖馬達(dá)〕作為伺服執(zhí)行元件，是其最明顯的特點(diǎn)。在開環(huán)控制系統(tǒng)中，數(shù)控安裝輸出的脈沖，經(jīng)過步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器的環(huán)形分配器或脈沖分配軟件的處置，在驅(qū)動(dòng)電路中進(jìn)展功率放大后控制步進(jìn)電機(jī)，最終控制了步進(jìn)電機(jī)的角位移。步進(jìn)電機(jī)再經(jīng)過減速安裝〔或直接銜接〕帶動(dòng)了絲杠旋轉(zhuǎn)，經(jīng)過絲杠將角位移轉(zhuǎn)移。因此，控制步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)角與轉(zhuǎn)速，就可以間接控制挪動(dòng)部件的挪動(dòng)速度與位移量。如圖3-1為開環(huán)控制驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的構(gòu)造原理圖。圖3-1開環(huán)控制伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的構(gòu)造原理圖為半閉環(huán)控制系統(tǒng)的構(gòu)造原理圖。圖3-2半閉環(huán)控制系統(tǒng)構(gòu)造原理圖圖3-3全閉環(huán)控制系統(tǒng)構(gòu)造原理圖采用開環(huán)控制系統(tǒng)的數(shù)控機(jī)床構(gòu)造簡(jiǎn)單，制造本錢低，但是由于系統(tǒng)對(duì)挪動(dòng)部件的實(shí)踐位移量不進(jìn)展檢測(cè)，因此無法經(jīng)過反響自動(dòng)進(jìn)展誤差檢測(cè)和校正。步進(jìn)電機(jī)的步距角誤差、齒輪與絲杠等部件的傳動(dòng)誤差,最終都將影響被加工零件的精度；特別是在負(fù)載轉(zhuǎn)矩超越電動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩時(shí)，將導(dǎo)致步進(jìn)電機(jī)的“失步〞，使加工無法進(jìn)展。因此，開環(huán)控制僅適用于加工精度要求不高，負(fù)載較輕且變化不大的簡(jiǎn)易、經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床上。采用半閉環(huán)控制系統(tǒng)的數(shù)控機(jī)床，電氣控制與機(jī)械傳動(dòng)間有明顯的分界，因此調(diào)試維修與缺點(diǎn)診斷較方便且機(jī)械部分的間隙摩擦死區(qū)剛度等非線性環(huán)節(jié)都在閉環(huán)以外，因此系統(tǒng)的穩(wěn)定性較好。伺服電機(jī)和光電編碼器通常做成一體，電動(dòng)機(jī)和絲杠間可以直接聯(lián)接或經(jīng)過減速安裝聯(lián)接；位置檢測(cè)單位和實(shí)踐最小挪動(dòng)單位間的匹配，可以經(jīng)過數(shù)控系統(tǒng)的參數(shù)〔電子齒輪比〕進(jìn)展設(shè)置。它具有傳動(dòng)系統(tǒng)簡(jiǎn)單、構(gòu)造緊湊、制造本錢低、性能價(jià)錢比高等特點(diǎn)，從而在數(shù)控機(jī)床上得到廣泛運(yùn)用。如圖3-2為半閉環(huán)控制系統(tǒng)的構(gòu)造原理圖。采用閉環(huán)控制系統(tǒng)的數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn)是：機(jī)床挪動(dòng)部件上直接安裝有直線位移檢測(cè)安裝，檢測(cè)安裝檢測(cè)最終位移輸出量。實(shí)踐位移值被反響到數(shù)控安裝或伺服驅(qū)動(dòng)中，它可以直接與輸入的指令位移值進(jìn)展比較，用誤差進(jìn)展控制，最終實(shí)現(xiàn)挪動(dòng)部件的準(zhǔn)確運(yùn)動(dòng)和定位。從實(shí)際上說，對(duì)于這樣的閉環(huán)系統(tǒng)，其運(yùn)動(dòng)精度僅取決于檢測(cè)安裝的檢測(cè)精度，它與機(jī)械傳動(dòng)的誤差無關(guān)，顯然，其精度將高于半閉環(huán)系統(tǒng)。而且它可以對(duì)傳動(dòng)系統(tǒng)的間隙、磨損自動(dòng)補(bǔ)償，其精度堅(jiān)持性要比半閉環(huán)系統(tǒng)好得多。圖3-3為全閉環(huán)控制系統(tǒng)的構(gòu)造原理圖。由于閉環(huán)控制系統(tǒng)的任務(wù)特點(diǎn)，它對(duì)機(jī)械構(gòu)造以及傳動(dòng)系統(tǒng)的要求比半閉環(huán)更高，傳動(dòng)系統(tǒng)的剛度、間隙、導(dǎo)軌的爬行等各種非線性要素將直接影響系統(tǒng)的穩(wěn)定性，嚴(yán)重時(shí)甚至產(chǎn)生振蕩。處理以上問題的最正確途徑是采用直線電動(dòng)機(jī)作為驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的執(zhí)行器件。采用直線電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，可以完全取消傳動(dòng)系統(tǒng)中將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變?yōu)橹本€運(yùn)動(dòng)的環(huán)節(jié)，大大簡(jiǎn)化機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的構(gòu)造，實(shí)現(xiàn)了所謂的“零傳動(dòng)〞。它從根本上消除了傳動(dòng)環(huán)節(jié)對(duì)精度、剛度、快速性、穩(wěn)定性的影響，故可以獲得比傳統(tǒng)進(jìn)給驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)更高的定位精度、快進(jìn)速度和加速度。從原理上說，數(shù)控機(jī)床的伺服系統(tǒng)應(yīng)包括從位置指令脈沖給定到實(shí)踐位置輸出的全部環(huán)節(jié)，即包括位置控制、速度控制、驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)、檢測(cè)元器件等部分。但在很多系統(tǒng)中，為了制造方便，通常將伺服系統(tǒng)的位置控制部分與CNC安裝制成一體，所以，人們平常習(xí)慣上所說的機(jī)床伺服進(jìn)給系統(tǒng)，普通是指伺服進(jìn)給系統(tǒng)的速度控制單元、伺服電動(dòng)機(jī)、檢測(cè)元器件部分，而不包括位置控制部分。3.3.1、步進(jìn)電機(jī)的任務(wù)原理步進(jìn)電機(jī)是一種能將數(shù)字脈沖以軸步進(jìn)一個(gè)步距角增量，因此，步進(jìn)電機(jī)能很方便地將電脈沖轉(zhuǎn)換為角位移，具有較好的定位精度，無漂移和無積累定位誤差的優(yōu)點(diǎn)，能跟蹤一定頻率范圍的脈沖列，可作同步電動(dòng)機(jī)運(yùn)用，廣泛地運(yùn)用于各種小型自動(dòng)化設(shè)備及儀器。3.3步進(jìn)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)3.3.2步進(jìn)電機(jī)的分類：按轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生的原理可分為:

1.反響式步進(jìn)電機(jī);2.永磁式步進(jìn)電機(jī);3.混合式步進(jìn)電機(jī)；

可變磁阻式步進(jìn)電機(jī)又稱為反響式步進(jìn)電機(jī)，任務(wù)原理是由改動(dòng)電動(dòng)機(jī)的定子和轉(zhuǎn)子的軟鋼齒之間的電磁引力來改動(dòng)定子和轉(zhuǎn)子的相對(duì)位置，這種電動(dòng)機(jī)構(gòu)造簡(jiǎn)單、步距角小。永磁式步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)子鐵心上裝有多條永久磁鐵，轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)與定位是由定、轉(zhuǎn)子之間的電磁引力與磁鐵磁力共同作用的。與反響式步進(jìn)電機(jī)相比，一樣體積的永磁式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩大，步距角也大?；旌鲜讲竭M(jìn)電機(jī)結(jié)合了反響式步進(jìn)電機(jī)和永磁式步進(jìn)電機(jī)的優(yōu)點(diǎn)，采用永久磁鐵提高電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩，采用細(xì)密的極齒來減小步距角，是目前數(shù)控機(jī)床上運(yùn)用最多的步進(jìn)電動(dòng)機(jī)。從控制繞組數(shù)量上可分為:1.二相步進(jìn)電機(jī)。2.三相步進(jìn)電機(jī)。3.四相步進(jìn)電機(jī)。4.五相步進(jìn)電機(jī)。5.六相步進(jìn)電機(jī)。從運(yùn)動(dòng)的型式上可分為：1.旋轉(zhuǎn)步進(jìn)電機(jī)。2.直線步進(jìn)電機(jī)。3.平面步進(jìn)電機(jī)?！惨弧?驅(qū)動(dòng)電路：

(a)(b)(c)VDCVDCVDC步進(jìn)電機(jī)繞組的驅(qū)動(dòng)電路，單極性電流普通采用以下圖<a>雙管串聯(lián)電路,雙極性電流普通采用以下圖<b>的H橋電路;對(duì)于三相混合式步進(jìn)電機(jī)那么采用三相逆變橋電路,<c>3.3.3步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電路、控制方式及接線圖〔二〕步進(jìn)電動(dòng)機(jī)繞組電流控制電路〔三〕.步進(jìn)電機(jī)的接線圖〔一〕步距角和步距誤差：轉(zhuǎn)子每步轉(zhuǎn)過的空間機(jī)械角度，即步距角β為β=360°/Z*N 其中Z-轉(zhuǎn)子齒數(shù)，N-運(yùn)轉(zhuǎn)拍數(shù)。步進(jìn)電機(jī)每走一步，轉(zhuǎn)子實(shí)踐的角位移與設(shè)計(jì)的步距角存在有步距誤差。延續(xù)走假設(shè)干步時(shí)，上述誤差構(gòu)成累積值。轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過一圈后，回至上一轉(zhuǎn)的穩(wěn)定位置，因此步進(jìn)電機(jī)步距的誤差不會(huì)長期積累。步進(jìn)電機(jī)步距的積累誤差，是指一轉(zhuǎn)范圍內(nèi)步距積累誤差的最大值，步距誤差和積累誤差通常用度、分或者步距角的百分比表示。影響步距誤差和積累誤差的主要要素有:齒與磁極的分度精度；鐵心迭壓及裝配精度；各相矩角特性之間差別的大??；氣隙的不均勻程度等?！菜摹巢竭M(jìn)電機(jī)的主要特性：〔二〕靜態(tài)矩角特性和最大靜轉(zhuǎn)矩特性：所謂靜態(tài)是指電機(jī)不改動(dòng)通電形狀，轉(zhuǎn)子不動(dòng)時(shí)的任務(wù)形狀?？蛰d時(shí)，步進(jìn)電機(jī)某相通以直流電流時(shí)，該相對(duì)應(yīng)的定、轉(zhuǎn)子齒對(duì)齊，這時(shí)轉(zhuǎn)子無轉(zhuǎn)矩輸出。如在電機(jī)軸上加一順時(shí)針方向的負(fù)載轉(zhuǎn)矩，步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)子那么按順時(shí)針方向轉(zhuǎn)過一個(gè)小角度θ，稱為失調(diào)角,這時(shí)轉(zhuǎn)子電磁轉(zhuǎn)矩T與負(fù)載轉(zhuǎn)矩相等。矩角特性是描畫步進(jìn)電機(jī)穩(wěn)態(tài)時(shí)，電磁轉(zhuǎn)矩與失調(diào)角θ之間關(guān)系的曲線，或稱為靜轉(zhuǎn)矩特性。T0步進(jìn)電機(jī)矩角特性

〔三〕啟動(dòng)慣頻特性在負(fù)載轉(zhuǎn)矩ML=0的條件下，步進(jìn)電動(dòng)機(jī)由靜止形狀忽然啟動(dòng)，不丟步地進(jìn)入正常運(yùn)轉(zhuǎn)形狀所允許的最高啟動(dòng)頻率，稱為啟動(dòng)頻率或突跳頻率，超越此值就不能正常啟動(dòng)。啟動(dòng)頻率與機(jī)械系統(tǒng)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量有關(guān)，包括步進(jìn)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，加上其它運(yùn)動(dòng)部件折算至步進(jìn)電動(dòng)機(jī)軸上的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。以下圖表示啟動(dòng)頻率與負(fù)載轉(zhuǎn)動(dòng)慣量之間的關(guān)系。隨著負(fù)載慣量的添加，起動(dòng)頻率下降。假設(shè)同時(shí)存在負(fù)載轉(zhuǎn)矩ML；那么起動(dòng)頻率將進(jìn)一步降低。在實(shí)踐運(yùn)用中，由于ML的存在，可采用的啟動(dòng)頻率要比慣頻特性還要低?！菜摹巢竭M(jìn)電機(jī)矩頻特性：矩頻特性是用來描畫步進(jìn)電機(jī)延續(xù)穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)輸出轉(zhuǎn)矩寫延續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)頻率之間的關(guān)系曲線。矩頻特性曲線上每一頻率所對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)矩稱為動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)矩。動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)矩除了和步進(jìn)電機(jī)構(gòu)造及資料有關(guān)外，還與步進(jìn)電機(jī)繞組銜接、驅(qū)動(dòng)電路、驅(qū)動(dòng)電壓有親密的關(guān)系。以下圖是混合式步進(jìn)電機(jī)延續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的典型的矩頻特性曲線。1.電機(jī)不運(yùn)轉(zhuǎn)1〕驅(qū)動(dòng)器無供電電壓2〕驅(qū)動(dòng)器保險(xiǎn)絲熔斷3〕驅(qū)動(dòng)器報(bào)警(過電壓、欠電壓、過電流、過熱)4〕驅(qū)動(dòng)器與電機(jī)連線斷線5〕系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置不當(dāng)6〕驅(qū)動(dòng)器使能信號(hào)被封鎖7〕接口信號(hào)線接觸不良8〕驅(qū)動(dòng)器電路缺點(diǎn)9〕電機(jī)卡死或者出現(xiàn)缺點(diǎn)10〕電動(dòng)機(jī)生銹11〕指令脈沖太窄、頻率過高、脈沖電平太低3.3.4步進(jìn)電機(jī)常見缺點(diǎn)及分析：2.電機(jī)起動(dòng)后堵轉(zhuǎn)1〕指令頻率太高2〕負(fù)載轉(zhuǎn)矩太大3〕加速時(shí)間太短4〕負(fù)載慣量太大5〕電源電壓降低3.電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)不均勻，有抖動(dòng)1〕指令脈沖不均勻2〕指令脈沖太窄3〕指令脈沖電平不正確4〕指令脈沖電平與驅(qū)動(dòng)器不匹配5〕脈沖信號(hào)存在噪聲6〕脈沖頻率與機(jī)械發(fā)生共振

4.電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)不規(guī)那么，正反轉(zhuǎn)地?fù)u擺

1〕指令脈沖頻率與電機(jī)發(fā)生共振2〕外部干擾5.電機(jī)定位不準(zhǔn)1〕加減速時(shí)間太小2〕存在干擾噪聲3〕系統(tǒng)屏蔽不良6.電機(jī)過熱：1〕任務(wù)環(huán)境過于惡劣，環(huán)境溫度過高2〕參數(shù)選擇不當(dāng)，如電流過大，超越相電流3〕電壓過高

7.任務(wù)過程中停車：1〕驅(qū)動(dòng)電源缺點(diǎn)2〕電動(dòng)機(jī)線圈匝間短路或接地3〕繞組燒壞4〕脈沖發(fā)生電路缺點(diǎn)5〕雜物卡住8.噪聲大1〕電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)在低頻區(qū)或共振區(qū)2〕純慣性負(fù)載、短程序、正反轉(zhuǎn)頻繁3〕磁路混合式或永磁式轉(zhuǎn)子磁鋼退磁后以單步運(yùn)轉(zhuǎn)或在失步區(qū)4〕永磁單向旋轉(zhuǎn)步進(jìn)電機(jī)的定向機(jī)構(gòu)損壞9.失步或者多步1〕負(fù)載過大，超越電動(dòng)機(jī)的承載才干2〕負(fù)載忽大忽小3〕負(fù)載的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量過大，啟動(dòng)時(shí)失步、停車時(shí)過沖4〕傳動(dòng)間隙大小不均5〕傳動(dòng)間隙產(chǎn)生的零件有彈性變形6〕電動(dòng)機(jī)任務(wù)在震蕩失步區(qū)7〕電路總清零運(yùn)用不當(dāng)8〕干擾9〕定、轉(zhuǎn)子相檫10.無力或者是出力降低

1〕驅(qū)動(dòng)電源缺點(diǎn)2〕電動(dòng)機(jī)繞組內(nèi)部發(fā)生錯(cuò)誤3〕電動(dòng)機(jī)繞組碰到機(jī)殼，發(fā)生相間短路或者線頭零落4〕電動(dòng)機(jī)軸斷5〕電動(dòng)機(jī)定子與轉(zhuǎn)子之間的氣隙過大6〕電源電壓過低11.不能啟動(dòng)1〕任務(wù)方式不對(duì)2〕驅(qū)動(dòng)電路缺點(diǎn)3〕遙控時(shí)，線路壓降過大4〕安裝不正確，或電動(dòng)機(jī)本身軸承、止口等缺點(diǎn)使電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)5〕N、S極接錯(cuò)6〕長期在潮濕場(chǎng)所存放，呵斥電動(dòng)機(jī)部分生銹驅(qū)動(dòng)維護(hù)電路開關(guān)電源FPGA顯示、按鍵26LS32EPROMM26LS31光耦光耦光耦285DSP(ADSP2181)X25163電平變換16C550AD7888IPMPMSM三相220V單相220V編碼器輸出信號(hào)輸出輸入脈沖接口RS232串行接口模擬接口編碼器輸入接口6PG+光耦3.4.1進(jìn)給伺服原理原理及接線圖3.4進(jìn)給伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)伺服驅(qū)動(dòng)器普通硬件框圖伺服驅(qū)動(dòng)控制構(gòu)造圖伺服系統(tǒng)主回路的接線圖松下伺服驅(qū)動(dòng)器I/F速度控制接線圖松下伺服驅(qū)動(dòng)器I/F位置控制接線圖松下伺服驅(qū)動(dòng)器I/F轉(zhuǎn)矩控制接線圖三洋伺服系統(tǒng)與數(shù)控系統(tǒng)銜接圖松下伺服系統(tǒng)與數(shù)控系統(tǒng)銜接圖

西門子伺服系統(tǒng)與數(shù)控系統(tǒng)銜接圖3.4.2參數(shù)設(shè)置位置比例增益①設(shè)定位置環(huán)調(diào)理器的比例增益。②設(shè)置值越大，增益越高，剛度越大，一樣頻率指令脈沖條件下，位置滯后量越小。但數(shù)值太大能夠會(huì)引起振蕩或超調(diào)。③參數(shù)數(shù)值由詳細(xì)的伺服系統(tǒng)型號(hào)和負(fù)載情況確定。2.速度比例增益①設(shè)定速度調(diào)理器的比例增益。②設(shè)置值越大，增益越高，剛度越大。參數(shù)數(shù)值根據(jù)詳細(xì)的伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)型號(hào)和負(fù)載值情況確定。普通情況下，負(fù)載慣量越大，設(shè)定值越大。③在系統(tǒng)不產(chǎn)生振蕩的條件下，盡量設(shè)定較大的值。3.速度積分時(shí)間常數(shù)①設(shè)定速度調(diào)理器的積分時(shí)間常數(shù)。②設(shè)置值越小，積分速度越快。參數(shù)數(shù)值根據(jù)詳細(xì)的伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)型號(hào)和負(fù)載情況確定。普通情況下，負(fù)載慣量越大，設(shè)定值越大。③在系統(tǒng)不產(chǎn)生振蕩的條件下，盡量設(shè)定較小的值。3.4.3進(jìn)給伺服系統(tǒng)各類缺點(diǎn)的反映方式機(jī)床進(jìn)給伺服系統(tǒng)的缺點(diǎn)按機(jī)床提供的報(bào)警方式大致可分為三類：1〕CRT或操作面板上顯示報(bào)警內(nèi)容，它是利用軟件的診斷程序來實(shí)現(xiàn)。2〕利用進(jìn)給伺服驅(qū)動(dòng)單元上的硬件〔如發(fā)光二極管或數(shù)碼管指示，保險(xiǎn)絲熔斷等〕顯示報(bào)警驅(qū)動(dòng)單元的缺點(diǎn)。3〕進(jìn)給運(yùn)動(dòng)不正常，但沒有任何報(bào)警指示。1.進(jìn)給伺服系統(tǒng)出錯(cuò)報(bào)警缺點(diǎn)這類缺點(diǎn)的原因，大多是速度控制單元方面的缺點(diǎn)引起的，或是主控制印制線路板與位置控制或伺服信號(hào)有關(guān)部分的缺點(diǎn)?？筛鶕?jù)報(bào)警所顯示的內(nèi)容去排除。3.4.4進(jìn)給伺服常見報(bào)警2.檢測(cè)元件〔測(cè)速發(fā)電機(jī)、旋轉(zhuǎn)變壓器或脈沖編碼器等〕或檢測(cè)信號(hào)方面引起的缺點(diǎn)例如：某數(shù)控機(jī)床顯示“主軸編碼器斷線〞。引起的緣由有：①電機(jī)動(dòng)力線斷線。假設(shè)伺服電源剛接通，尚未接到任何指令時(shí)，就發(fā)生這種報(bào)警，那么由于斷線而呵斥缺點(diǎn)能夠性最大。②伺服單元印制線路板上設(shè)定錯(cuò)誤，如將檢測(cè)元件脈沖編碼器設(shè)定成了測(cè)速發(fā)電機(jī)等。③沒有速度反響電壓或時(shí)有時(shí)斷，這可用顯示其來丈量速度反響信號(hào)來判別，這類缺點(diǎn)出檢測(cè)元件本身存在缺點(diǎn)外，多數(shù)是由于銜接不良或接通不良引起的。④由于光電隔離板或中間的某些電路板上劣質(zhì)元器件所引起的。當(dāng)有時(shí)開機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)相當(dāng)長一段時(shí)間后，出現(xiàn)“主軸編碼器斷線〞，這是，重新開機(jī)，能夠會(huì)自動(dòng)消除缺點(diǎn)。3.過熱報(bào)警缺點(diǎn)這里所述的過熱是指伺服單元、變壓器及伺服電機(jī)等的過熱。引起過熱報(bào)警的緣由有：1〕機(jī)床切削條件苛刻及機(jī)床摩擦力矩過大，引起主回路中的過熱繼電器動(dòng)作。2〕切削時(shí)，伺服電機(jī)電流太大或變壓器本身缺點(diǎn)，引起伺服變壓器熱控開關(guān)動(dòng)作。3〕伺服電機(jī)電耦內(nèi)部短路或絕緣不良、電機(jī)永久磁鋼去磁或零落及電機(jī)制動(dòng)器不良，引起電機(jī)的熱控開關(guān)動(dòng)作。4〕驅(qū)動(dòng)器參數(shù)增益不當(dāng)或驅(qū)動(dòng)器與電機(jī)參數(shù)匹配不當(dāng)。例如：某直流伺服電機(jī)過熱報(bào)警，能夠緣由有：①過負(fù)荷?？梢越?jīng)過丈量電機(jī)電流能否超越額定值來判別。②電機(jī)線圈絕緣不良。可用500V絕緣電阻表檢查電樞線圈與機(jī)殼之間的絕緣電阻。假設(shè)在1MΩ以上，表示絕緣正常，否那么應(yīng)清理換向器外表的炭刷粉末等。③電機(jī)線圈內(nèi)部短路。可卸下電機(jī)，測(cè)電機(jī)空載電流，假設(shè)此電流與轉(zhuǎn)速成正比變化，那么可判別為電機(jī)線圈內(nèi)部短路。應(yīng)清掃換向器外表，如外表上有油更易引起此缺點(diǎn)。④電機(jī)磁鐵退磁。可經(jīng)過快速旋轉(zhuǎn)電機(jī)時(shí)，測(cè)定電機(jī)電樞電壓能否正常。如電壓低且發(fā)熱，那么闡明電機(jī)已退磁。應(yīng)重新充磁。⑤制動(dòng)器失靈。當(dāng)電機(jī)帶有制動(dòng)器時(shí)，如電機(jī)過熱那么應(yīng)檢查制動(dòng)器動(dòng)作能否靈敏。⑥CNC安裝的有關(guān)印制線路板不良。4.電機(jī)過載i〕機(jī)床負(fù)荷異常，引起電機(jī)電流超越額定值。這可以用檢查電動(dòng)機(jī)電流來判別。此時(shí)需求變卦切削條件，減輕機(jī)床負(fù)荷。ii〕印制電路板設(shè)定錯(cuò)誤。亦即應(yīng)確定電動(dòng)機(jī)過載的設(shè)定能否正確。iii〕印制線路板不良。iv〕對(duì)于交流伺服來說，沒有脈沖編碼器反響信號(hào)也會(huì)引起電機(jī)過載報(bào)警。v〕起動(dòng)扭矩超越最大扭矩或者負(fù)載有沖擊景象；電機(jī)振動(dòng)或抖動(dòng)。vi〕電機(jī)或編碼器配線異?！才渚€不良或銜接不良〕。vii)編碼器有缺點(diǎn)〔反響脈沖與電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)角不成比例變化，而有騰躍〕5.伺服單元過電流報(bào)警i〕伺服驅(qū)動(dòng)器的電路板與熱開關(guān)銜接不良。ii〕U、V、W與地線銜接錯(cuò)誤，或它們之間存在短路。iii〕伺服驅(qū)動(dòng)器缺點(diǎn)〔電流反響電路、功率晶體管或者電路板缺點(diǎn))。iv〕因負(fù)載轉(zhuǎn)動(dòng)慣量大并且高速旋轉(zhuǎn)，動(dòng)態(tài)制動(dòng)器停頓，制動(dòng)電路缺點(diǎn)。v〕伺服驅(qū)動(dòng)器的安裝方法〔方向、與其他部分的間隔〕不適宜。vi〕負(fù)載能否過大，能否超出再生處置才干等。vii〕伺服驅(qū)動(dòng)器的風(fēng)扇停頓轉(zhuǎn)動(dòng)6.伺服單元過電壓報(bào)警i〕負(fù)載轉(zhuǎn)動(dòng)慣量過大〔再生才干缺乏〕。ii〕內(nèi)部或外接的再生放電電路缺點(diǎn)〔包括接線斷開或破損等〕。iii〕加減速時(shí)間過小，在降速過程中引起過電壓。iv〕檢查AC電源電壓〔能否有過大的變化〕。7.伺服單元欠電壓報(bào)警i〕電源容量太小或AC電源電壓過低。ii〕伺服驅(qū)動(dòng)器的保險(xiǎn)絲熔斷。iii〕沖擊電流限制電阻斷線〔電源電壓能否異常，沖擊電流限制電阻能否過載〕。iv〕伺服ON信號(hào)提早有效。v〕電機(jī)主電路用電纜短路。vi〕發(fā)生瞬時(shí)停電。vii〕整流器件損壞或伺服驅(qū)動(dòng)器缺點(diǎn)。8.速度單元的斷路器斷開報(bào)警1〕干擾。有時(shí)速度單元受外界的干擾影響，斷路器自動(dòng)斷開。2〕機(jī)床負(fù)荷異常。這可以用示波器檢查機(jī)床在快速進(jìn)給時(shí)的電動(dòng)機(jī)電流能否超越額定值來判別機(jī)床負(fù)荷能否異常。3〕速度控制單元內(nèi)整流用二級(jí)管模塊不好。4〕印制電路板不好或印制板與速度控制單元之間的銜接不好。9.停機(jī)誤差過大或運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)誤差過大報(bào)警i〕位置偏向設(shè)置錯(cuò)誤。因此要仔細(xì)檢查參數(shù)的設(shè)定值。ii〕超調(diào)。在數(shù)控系統(tǒng)中加/減速時(shí)間里，假設(shè)電動(dòng)機(jī)沒有流過加減速時(shí)必要的電流，從而使位置控制回路的誤差添加。當(dāng)用示波器察看速度控制單元的指令波形，應(yīng)使超調(diào)量在5％以下。為了消除本報(bào)警，可加大數(shù)控系統(tǒng)的加減速時(shí)間和加大速度控制單元的增益。iii〕輸入電源電壓太低。iv〕銜接不良。如測(cè)速機(jī)信號(hào)線、電機(jī)動(dòng)力線等的銜接不良均會(huì)引起誤差過大。v〕數(shù)控系統(tǒng)的位置控制部分和速度控制部分的缺點(diǎn)。vi〕假設(shè)是直流伺服電動(dòng)機(jī)，那么電機(jī)的碳刷接觸不良也會(huì)引起誤差過大。10.漂移補(bǔ)償量過大報(bào)警i〕銜接不良。這里指的銜接有兩個(gè)方面。一是電動(dòng)機(jī)動(dòng)力線銜接不良，二是電動(dòng)機(jī)和檢測(cè)元件之間的銜接不良。ii〕CNC系統(tǒng)中有關(guān)漂移量補(bǔ)償?shù)膮?shù)設(shè)定錯(cuò)誤引起的。iii〕速度控制單元CNC安裝的主板的位置控制部分有缺點(diǎn)。3.4.5進(jìn)給伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)常見缺點(diǎn)及處置1.位置跟蹤誤差超差報(bào)警1〕電機(jī)過載2〕伺服變壓器過熱3〕伺服變壓器維護(hù)熔斷器熔斷4〕輸入電源電壓太低5〕伺服驅(qū)動(dòng)器與CNC之間的信號(hào)電纜銜接不良6〕干擾7〕參數(shù)設(shè)置不當(dāng)〔位置偏向值設(shè)定錯(cuò)誤〕8〕伺服電機(jī)不良9〕電機(jī)的動(dòng)力線和反響線銜接缺點(diǎn)10〕速度控制單元缺點(diǎn)以及系統(tǒng)主板的位置控制部分缺點(diǎn)11〕伺服參數(shù)設(shè)置不當(dāng)或錯(cuò)誤12)編碼器不良13〕銜接不良引起14〕機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)引起2.任務(wù)過程中，振動(dòng)或爬行1〕電動(dòng)機(jī)負(fù)載過重。2〕機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)不良。3〕位置環(huán)增益過高。4〕伺服電動(dòng)機(jī)不良。5〕外部干擾、接地、屏蔽不良等等。例1：一臺(tái)配套某系統(tǒng)的加工中心，進(jìn)給加工過程中，發(fā)現(xiàn)X軸有振動(dòng)景象。分析與處置過程：加工過程中坐標(biāo)軸出現(xiàn)振動(dòng)、爬行景象與多種緣由有關(guān)，缺點(diǎn)能夠是機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的緣由，亦能夠是伺服進(jìn)給系統(tǒng)的調(diào)整與設(shè)定不當(dāng)?shù)鹊取?/p>

維修時(shí)經(jīng)過互換法，確認(rèn)缺點(diǎn)緣由出在直流伺服電動(dòng)機(jī)上。卸下X軸電動(dòng)機(jī)，經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)6個(gè)電刷中有2個(gè)的彈簧曾經(jīng)燒斷，呵斥了電樞電流不平衡，使電動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩不平衡。另外，發(fā)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的軸承亦有損壞，故而引起Y軸的振動(dòng)與過電流。改換電動(dòng)機(jī)軸承與電刷后，機(jī)床恢復(fù)正常。例2：配套某系統(tǒng)的加工中心，在長期運(yùn)用后，手動(dòng)操作Z軸時(shí)有振動(dòng)和異常響聲，并出現(xiàn)“挪動(dòng)過程中〞Z軸誤差過大〞報(bào)警。利用手動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)床Z軸，發(fā)現(xiàn)絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)困難，絲杠的軸承發(fā)熱。經(jīng)仔細(xì)檢查，發(fā)現(xiàn)Z軸導(dǎo)軌無光滑，呵斥Z軸摩擦阻力過大；重新修繕Z軸光滑系統(tǒng)后，機(jī)床恢復(fù)正常。

3.運(yùn)動(dòng)失控〔飛車〕1〕位置檢測(cè)、速度檢測(cè)信號(hào)能否為正反響。2〕電動(dòng)機(jī)或位置編碼器缺點(diǎn)。3〕主板、速度控制單元缺點(diǎn)。4.機(jī)床定位精度或加工精度差機(jī)床定位精度或加工精度差可分為定位超調(diào)、單脈沖進(jìn)給精度差、定位點(diǎn)精度不好、圓弧插補(bǔ)加工的圓度差等情況。1〕加/減速時(shí)間設(shè)定過小。2〕電動(dòng)機(jī)與機(jī)床的銜接部分剛性差或銜接不結(jié)實(shí)。3〕機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)存在爬行或松動(dòng)。4〕伺服系統(tǒng)的增益缺乏。5〕位置檢測(cè)器件〔編碼器、光柵〕不良。6〕速度控制單元控制板不良。7〕機(jī)床反向間隙大、定位精度差。8〕位置環(huán)增益設(shè)定不當(dāng)。9〕各插補(bǔ)軸的檢測(cè)增益設(shè)定不良。10〕感應(yīng)同步器或旋轉(zhuǎn)變壓器的接口板調(diào)整不良。11〕絲杠間隙或傳動(dòng)系統(tǒng)間隙過大。5.超速1〕測(cè)速反響銜接錯(cuò)誤，如：被接成正反響或斷線。2〕在全閉環(huán)系統(tǒng)中，聯(lián)軸器、電動(dòng)機(jī)與任務(wù)臺(tái)的銜接不良，呵斥速度檢測(cè)信號(hào)不正確或無速度檢測(cè)信號(hào)。3〕位置控制板發(fā)生缺點(diǎn)，是來自F/V轉(zhuǎn)速的速度反響信號(hào)為輸入到速度控制單元。4〕速度控制單元設(shè)定不當(dāng)。5〕系統(tǒng)參數(shù)〔最高運(yùn)轉(zhuǎn)速度〕設(shè)置過低。6.竄動(dòng)1〕測(cè)速信號(hào)不穩(wěn)定，如測(cè)速安裝缺點(diǎn)、測(cè)速反響信號(hào)干擾等。2〕速度控制信號(hào)不穩(wěn)定或遭到干擾。3〕接線端子接觸不良，如螺釘松動(dòng)等。當(dāng)竄動(dòng)發(fā)生在由正向運(yùn)動(dòng)向反向運(yùn)動(dòng)的瞬間，普通是由于進(jìn)給傳動(dòng)鏈的反向間隙或伺服系統(tǒng)增益過大所致。7.爬行1〕進(jìn)給傳動(dòng)鏈的光滑形狀不良。2〕伺服系統(tǒng)增益設(shè)置過低。3〕外加負(fù)載過大。4〕連軸器有裂紋或松動(dòng)。8.伺服電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)1〕檢查數(shù)控系統(tǒng)能否有速度控制信號(hào)輸出。2〕檢查使能信號(hào)能否接通。經(jīng)過CRT察看I/O形狀，分析機(jī)床PLC梯形圖〔或流程圖〕，以確定進(jìn)給軸的啟動(dòng)條件，如光滑、冷卻等能否滿足。3〕對(duì)帶電磁制動(dòng)的伺服電動(dòng)機(jī)，應(yīng)檢查電磁制動(dòng)能否釋放。