性的定量指标。由于数控装置采用微机后，其可靠性大大提高，所以伺服系统的可靠性就
相对突出。它的故障主要来自伺服元件及机械传动部分。通常液压伺服系统的可靠性比电
气伺服系统差，电磁阀、继电器等电磁元件的可靠性较差，应尽量用无接触点元件代替。
    目前数控机床因受元件质量、工艺条件及费用等限制，其可靠性还不很高。为了使数控
机床能得到工厂的欢迎，必须进一步提高其可靠性，从而提高其使用价值。在设计伺服系
统时，必须按设计的技术要求和可靠性选择元器件，并按严格的测试检验进行筛选，在
机械互锁装置等方面，必须给予密切注意，尽量减少因机械部件引起的故障。
    4 宽范围调速
    在数控机床的加工中，伺服系统为了同时满足高速快移和单步点动，要求进给驱动具
有足够宽的调速范围。单步点动作为一种辅助工作方式常常在工作台的调整中使用。伺服

“

”

“

”

系统在低速情况下实现平稳进给，则要求速度必须大于 死区 范围。所谓 死区 指的是由
于静摩擦力的存在使系统在很小的输入下，电机克服不了这摩擦力而不能转动。此外，还

“

”

由于存在机械间隙，电机虽然转动，但拖板并不移动，这些现象也可用 死区 来表达。设
死区范围为 a，则最低速度 Vmin，应满足 Vmin≥a，由于 a≤dK，d 为脉冲当量（mm/脉
冲）；K 为开环放大倍数，则
            Vmin≥dK
            若取 d=0.01mm/脉冲，K=30×1/S，则最低速度
            Vmin≥a=30×0.01mm/min=18mm/min
    伺服系统最高速度的选择要考虑到机床的机械允许界限和实际加工要求，高速度固然
能提高生产率，但对驱动要求也就更高。此外，从系统控制角度看也有一个检测与反馈的
问 题 ， 尤 其 是 在 计 算 机 控 制 系 统 中 ， 必 须 考 虑 软 件 处 理 的 时 间 是 否 足 够 。 由 于
fmax=fmax/d 式 中 ： fmax 为 最 高 速 度 的 脉 冲 频 率 ， kHz ； vmax 为 最 高 进 给 速 度 ，
mm/min；d 为脉冲当量，mm。
又设 D 为调速范围，D=vmax/vmin，得 fmax =Dvmin/d=DKd/d=DK 由于频率的倒数就是
两个脉冲的间隔时间，对应于最高频率 fmax 的倒数则为最小的间隔时间 tmin，即
tmin=1/DK。
显然，系统必须在 tmin 内通过硬件或软件完成位置检测与控制的操作。对最高速度而言，
vmax 的取值是受到 tmin 的约束。
     一个较好的伺服系统，调速范围 D 往往可达到 800～1000。当今最先进的水平是在脉
冲当量 d=1µm 的条件下，进给速度从 0～240m/min 范围内连续可调。
    5 结论
    上述几方面对数控机床位置伺服系统所要求的伺服性能进行了分析，并提出了系统稳
定运行的可靠性指标，该研究结果可用于伺服数控系统的设计，也可用于现有数控机床
的改造以提高其工作精度。浅谈数控系统故障诊断一般的方法数控机床具有机、电、液集于
一身，技术密集和知识密集的特点，有较高自动化水平和生产效率。
    现今，数控设备的广泛运用是工业企业提高设备技术水平有效手段，也是发展的必由
之路。而数控设备的数控系统是其核心所在，它的可靠运行，直接关系到整个设备运行正
常与否。也就是说，当数控系统故障发生后，如何迅速诊断的故障出处并解决问题使其恢
复正常，是提高数控设备使用率的迫切需要。但是，我国现有数控机床上的数控系统品种
极其繁多，既有国产的各档数控系统，也有来自世界各国的系统。就作者所在企业而言，
各式数控机床上使用到的系统就有好几种，如 FANUC O-TC，O-TD 系统，西门子
810，820，880 系统，三菱系统，广州数控等等。各型系统复杂程度参差不齐，功能各异，
结构样式也不谋多样。在维修过程中，对于这样复杂，综合的系统，故障的诊断是否遵循
一定的规律和方法了，如何在诸多故障现象当中，捕捉到症结所在。作者经过几年来的探