机床伺服系统常见故障及排除方法伺服系统是数控装置和机床主机的联系环

伺服系统是数控装置和机床主机的联系环节，它用于接收数控装置插补器发出的进给脉冲或进给位移量信息，经过一定的信号转换和电压、功率放大，由伺服电机带动传动机构，最后转化为机床工作台相对于刀具的直线位移或回转位移。

为了提高数控机床的性能，对机床用进给伺服系统提出了很高的要求。由于各种数控机床所完成的加工任务不同，所以对进给伺服系统的要求也不尽相同。以下是伺服系统常见故障。

1、超程

当进给运动超过由软件设定的软限位或由限位开关设定的硬限位时，就会发生超程报警，一般会在CRT上显示报警内容，根据数控系统说明书，即可排除故障，解除报警。

2、过载

当进给运动的负载过大，频繁正、反向运动以及传动链润滑状态不良时，均会引起过载报警。一般会在CRT上显示伺服电动机过载、过热或过流等报警信息。同时，在强电柜中的进给驱动单元上、指示灯或数码管会提示驱动单元过载、过电流等信息。

3、窜动

在进给时出现窜动现象：

①测速信号不稳定，如测速装置故障、测速反馈信号干扰等；

②速度控制信号不稳定或受到干扰；

③接线端子接触不良，如螺钉松动等。

当窜动发生在由正方向运动与反向运动的换向瞬间时，一般是由于进给传动链的反向间隙或伺服系统增益过大所致。

4、爬行

发生在起动加速段或低速进给时，一般是由于进给传动链的润滑状态不良、伺服系统增益低及外加负载过大等因素所致。尤其要注意的是：伺服电动机和滚珠丝杠联接用的联轴器，由于联接松动或联轴器本身的缺陷，如裂纹等，造成滚珠丝杠转动与伺服电动机的转动不同步，从而使进给运动忽快忽慢，产生爬行现象。

5、机床出现振动

机床以高速运行时，可能产生振动，这时就会出现过流报警。机床振动问题一般属于速度问题，所以就应去查找速度环；而机床速度的整个调节过程是由速度调节器来完成的，即凡是与速度有关的问题，应该去查找速度调节器，因此振动问题应查找速度调节器。主要从给定信号、反馈信号及速度调节器本身这三方面去查找故障。

6、伺服电动机不转

数控系统至进给驱动单元除了速度控制信号外，还有使能控制信号，一般为DC24V继电器线圈电压。伺服电动机不转，常用诊断方法有：

①检查数控系统是否有速度控制信号输出；

②检查使能信号是否接通。通过CRT观察I/O状态，分析机床PLC梯形图(或流程图)，以确定进给轴的起动条件，如润滑、冷却等是否满足；

③对带电磁制动的伺服电动机，应检查电磁制动是否释放；

④进给驱动单元故障；

⑤伺服电动机故障。

7、位置误差

当伺服轴运动超过位置允差范围时，数控系统就会产生位置误差过大的报警，包括跟随误差、轮廓误差和定位误差等。主要原因有：

①系统设定的允差范围小；

②伺服系统增益设置不当；

③位置检测装置有污染；

④进给传动链累积误差过大；

⑤主轴箱垂直运动时平衡装置(如平衡液压缸等)不稳。

8、漂移

当指令值为零时，坐标轴仍移动，从而造成位置误差。通过误差补偿和驱动单元的零速调整来消除。

9、机械传动部件的间隙与松动

在数控机床的进给传动链中，常常由于传动元件的键槽与键之间的间隙使传动受到破坏，因此，除了在设计时慎重选择键联结机构之外，对加工和装配必须进行严查。在装配滚珠丝杠时应当检查轴承的预紧情况，以防止滚珠丝杠的轴向窜动，因为游隙也是产生明显传动间隙的另一个原因。

来源：伺服与运动控制