数控机床伺服进给系统常见故障及典型案例分析

      

摘 要：数控机床和数控系统在工作时常出现由于伺服进给系统原因造成的机床故

障，此类故障出现的常见形式有超程、过载、工件尺寸无规律偏差等。针对这些典型故
障现象，采用一定的机床维修技术，减少此类故障的发生率。  

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　　关键词：伺服进给系统；精度；伺服电动机  

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　　1 伺服进给系统常见故障形式  

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　　1.1 超程  

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　　当进给运动超过由软件设定的软限位或由限位开关决定的硬限位时，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，
解除超程。  

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　　1.2 爬行  

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　　一般是由于进给传动链的润滑状态不良、伺服系统增益过低及外加负载过大等因
素所致。尤其要注意的是，伺服和滚珠丝杠连接用的联轴器，由于连接松动或联轴器
本身的缺陷，如裂纹等，造成滚珠丝杠转动或伺服的转动不同步，从而使进给忽快
忽慢，产生爬行现象。  

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　　1.3 窜动  

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　　在进给时出现窜动现象，其可能原因有：1、接线端子接触不良，如紧固的螺钉
松动；2、位置控制信号受到干扰；3、测速信号不稳定，如测速装置故障、测速反馈信
号干扰等。如果窜动发生在正、反向运动的瞬间，则一般是由于进给传动链的反向间
隙或者伺服系统增益过大引起。  

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　　1.4 过载  

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　　当进给运动的负载过大、参数设定错误、频繁正、反向运动以及进给传动链润滑状

 

态不良时，均会引起过载的故障。此故障一般机床可以自行诊断出来，并在 CRT 显示
屏上显示过载、过热或过电流报警。同时，在进给伺服模块上用指示灯或者数码管显
示驱动单元过载、过电流等报警信息。  

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　　1.5 伺服电动机不转  

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　　当速度、位置控制信号未输出、或者使能信号（即伺服允许信号，一般为
DC+24V 继电器线圈电压）未接通以及进给驱动单元故障都会造成此故障。此时应测
量数控装置的指令输出端子的信号是否正常，通过 CRT 观察 I/O 状态，分析机床 
PLC 梯形图（或流程图），以确定进给轴的启动条件，观察如润滑、冷却等是否满足。
如是进给驱动单元故障则用交换法，可判断出相应单元是否有故障。  

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　　2 伺服进给系统常见故障典型案例分析  

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　　（1）一台配套 FANUC 7M 系统的加工中心，进给加工过程中，发现 Y 轴有振
动现象。  

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　　为了判定故障原因，将机床操作方式置于手动方式，用手摇脉冲发生器控制 Y
轴进给，发现 Y 轴仍有振动现象。在此方式下，通过较长时间的移动后，Y 轴速度单
元上 OVC 报警灯亮。证明 Y 轴伺服驱动器发生了过电流报警，根据以上现象，分析
可能的原因如下：  

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