伺服进给系统故障维修案例

例1．伺服电动机故障的维修
【故障现象】：一台配套SINUMERIK 810T系统的数控车床，一次刀塔出现故障，转动不到位，刀塔转动时，出现6016号报警“SLIDE POWER PACK NO OPERATION”。
【分析及处理过程】：根据工作原理和故障现象进行分析，刀塔转动是由伺服电动机驱动的，电动机一起动，伺服单元就产生过载报警，切断伺服电源，并反馈给NC系统，显示6016报警。检查机械部分，更换伺服单元都没有解决问题。更换伺服电动机后，故障被排除。
例2．位置反馈板故障的维修
【故障现象】：一台采用直流伺服系统的美国数控磨床，E轴运动时产生“EAXIS EXECESS FOLLOWING ERROR”报警。
【分析及处理过程】：观察故障发生过程，在起动E轴时，E轴开始运动，CRT上显示E轴数值变化，当数值变到14时，突然跳变到471，分析确认为反馈部分存在问题。更换位置反馈板后，故障消除。
例3．反馈电缆折断的故障维修
【故障现象】：一台数控磨床，E轴修整器失控，E轴能回参考点，但设定在自动或半自动修整时，运动速度极快，直到撞到极限开关。
【分析及处理过程】：观察发生故障的过程，发现撞极限开关时，其显示的坐标值远小于实际值，故确认是位置反馈的问题。但更换反馈板和编码器都未能解决问题。后仔细研究发现，E轴修整器是由Z轴带动运动的，一般回参考点时，E轴都在Z轴的一侧，而修整时，E轴修整器被Z轴带到中间。为此我们做了这样的试验，将E轴修整器移到Z轴中间，然后回参考点，这时回参考点也出现失控现象，为此断定由于E轴修整器经常往复运动，导致E轴反馈电缆折断，而使接触不良。找出断点，焊接并采取防折措施后，故障消除。
例4．SIEMENS系统Profibus总线报警的故障维修
【故障现象】：一台配套SIEMENS SINUMERIK 802D系统的四轴四联动的数控铣床，开机后有时会出现380500Profibus-DP：驱动A1(有时是X、Y或Z)出错。但关机片刻后重新开机，机床又可以正常工作。
【分析及处理过程】：因为该报警时有时无，维修时经过数次开关机试验机床无异常，于是检查总线、总线插头，确认连接牢固、正确，接地可靠。但数日后，故障重新出现；仔细检查611UE驱动报警显示为“E-B280”，故障原因为电流检测错误，测量驱动器的输入电压，发现实际输入电压为406V。重新调节变压器的输出电压，机床恢复正常，报警从此不再出现。
例5．换刀故障的维修
【故障现象】：一台数控铣床发生打刀事故，按急停按钮后，换上新刀，但工作台不旋转。
【分析及处理过程】：通过PLC梯形图分析，发现其换刀过程不正确，计算机认为换刀过程没有结束，不能进行其他操作。因此，按正确程序重新换刀后，机床恢复正常。
例6．机床过载报警的故障维修
【故障现象】：某配套FANUC-0M系统的数控立式加工中心，在加工中经常出现过载报警，报警号为434，表现形式为Z轴电动机电流过大，电动机发热，停上40min左右报警消失，接着再工作一阵，又出现同类报警。
【分析及处理过程】：经检查电气伺服系统无故障，估计是负载过重带不动造成。为了区分是电气故障还是机械故障，将Z轴电动机拆下与机械脱开，再运行时该故障不再出现。由此确认为机械丝杠或运动部位过紧造成。调整Z轴丝杠防松螺母后，效果不明显，后来又调整Z轴导轨镶条，机床负载明显减轻，该故障消除。
例7．电动机联轴器松动的故障维修
【故障现象】：一台数控车床，加工零件时，常出现径向尺寸忽大忽小的故障。
【分析及处理过程】：检查控制系统及加工程序均正常，然后检查传动链中电动机与丝杠的联接处，发现电动机联轴器紧固螺钉松动，使得电动机轴与丝杠产生相对运动。由于半闭环系统的位置检测器件在电动机侧，丝杠的实际转动量无法检测，从而导致零件尺寸不稳定：紧固电动机联轴器后故障消除。
例8．压力开关损坏的故障维修
【故障现象】：某配套SIEMENS840C系统的加工中心，一次开机后B轴不能运动。
【分析及处理过程】：经检查，B轴电磁阀已动作，但PLC显示B轴未放松，故判断压力开关有问题。拆下后经检查，发现该开关触点损坏；换一个压力开关后，故障消除。
例9．B轴伺服报警的故障维修
【故障现象】：一台配套OKUMA OSP700，型号为XHAD765的数控机床，加工中B轴出现伺服报警ALARMA：“SVP速度指令越限，B轴11F9FD76”。
【分析及处理过程】：按复位后，报警消除。分析报警内容，估计转台阻力大或是速度反馈有问题。将快速进给倍率开关拔到10％，MDI方式下转动B轴，B轴上升后，抖动一下立即报警，同时有机械冲击声，感觉是B轴转不动，怀疑转台上升未到位或是机械卡滞，或是B轴电气有问题。MDI方式下执行M20、M21指令升起、落下转台，查PLC数据IAXBUl在转台上升后能亮显，用尺检查转台上升的高度值正常，不应存在上下鼠齿盘未完全脱开的问题；再打开护板及转台侧盖查电动机插头和传动蜗轮蜗杆，在拉B轴电动机电缆时，发现B轴电动机三相电缆磨破，有一根电缆断裂。将电缆修复后开机，B轴运转恢复正常。
例10．转台报警的故障维修
【故障现象】：一台配套OKUMA OSP700，型号为XHAD765的数控机床，早上开机后转台转位后下落时显示“2870旋转工作台夹紧检测器异常”，同时工作台上升到旋转准备位置。
【分析及处理过程】：复位后，报警清除。根据报警内容应查转台夹紧开关，由于转台转位前是正常的，根据经验，笔者怀疑其准确性。在MDI方式下执行M20工作台夹紧指令，工作台下落后又报警上升，经仔细观察，发现工作台下落缓慢，故怀疑下落时间超时而报警；让两个人站在工作台上，再执行M20指令，工作台落下明显加快、不再报警，证实了判断。该转台设计为上升时，液压缸压缩转台夹紧弹簧将转台顶起，夹紧时靠弹簧力将液压缸内油挤出，压紧工作台液压缸堵塞节流，弹簧力变小，油粘度增大等均会导致油流速变慢而引起转台下落超时。让机床热机10min，其间连续执行M20、M21指令，等液压油温上升后再转转台正常。由于天气转冷，液压油随温度下降变稠，液压缸中油不能及时排出，造成超时报警。
例11．转台回零不准的故障维修
【故障现象】：一台配套FANUC OMC，型号为XH754的数控机床，转台回零不准，回零后工作台歪斜。
【分析及处理过程】：出现这种故障一般是由于转台回零开关不良、行程压块松动或开关松动。关机后将转台侧盖打开，用手压行程开关正常，查行程压块正常，查开关座正常，估计行程开关压合断开点变化。将开关座向正确方向调整小段距离后开机，故障消除。
例12．转台分度不良的故障维修
【故障现象】：一台配套FANUC OMC，型号为XH754的数控机床，转台分度后落下时错动明显，声音大。
【分析及处理过程】：转台分度后落下时错动明显，说明转台分度位置与鼠齿盘定位位置相差较大；如果回零时位置同时也有错动，则可调节第4轴栅格偏移量(参数0511)来解决：如果转台传动有间隙，则可调节第4轴间隙补偿(参数0538)；如果机械螺距有误差，则相应调整第4轴螺补。本例中发现转台回零后也有错动，调整0511数值后解决。
例13．X轴振荡的故障维修
【故障现象】：一台配套FANUC OMC，型号为XH754的数控机床，加工中X轴负载有时突然上升到80％，同时X轴电动机嗡嗡作响；有时又正常。
【分析及处理过程】：现场观察发现X轴电动机嗡嗡作响的频率较低，故判断X轴发生低频振荡。发生振荡的原因有：
1)轴位置环增益不合适。
2)机械部分间隙大，传动链刚性差，有卡滞。
3)负载惯量较大。
经查X轴位置增益未变，负载也正常，经询问，操作工介绍此机床由于一直进行重切削加工，X轴间隙较大，刚进行过间隙补偿。经查X轴间隙补偿参数0535，发现设定值为250，用百分表测得X轴实际间隙为0.22，看来多补了；直至将设定值改为200后，X轴振荡才消除。注：X轴这么大间隙，要想提高加工精度，只有消除机械间隙。
例14．X轴间隙太大的故障维修
【故障现象】：一台配套FANUC OMC，型号为XH754的数控机床，X轴间隙太大。
【分析及处理过程】：X轴间隙由联轴器间隙、轴承间隙、丝杠间隙、机械弹性间隙等组成。拆下X轴护板，停电关机，用手握住丝杠，来回转动，感觉自由转角较大，有较大间隙；调整X轴丝杠轴承间隙，拧紧螺母将其调紧也没有改善，故怀疑丝杠螺母有问题。将丝杠螺母与工作台松脱，检查，并未发现间隙；再打开轴承座法兰，检查丝杠轴承，发现两角接触轴承(背靠背)内圈已调紧到一起，正常情况下应有间隙，说明该对轴承间隙已无调整余地。按该轴承外径，车一厚lmm的小圆环垫在该对轴承外径中间，减去原间隙，这样该对轴承内圈就有0.8mm左右的间隙调整裕量。安装后将轴承背紧螺母适当调紧，将参数0535置0，用百分表测X轴间隙为0.02mm，再将参数0535设为15，测X轴间隙为0.01mm，X轴间隙得以消除。
例15．X轴编码器报警的故障维修
【故障现象】：一台配套FANUC OMC，型号为XH754的数控机床，加工中出现319号报警。
【分析及处理过程】：查维修手册，提示故障原因为X轴脉冲编码器异常或通信错误，查诊断号760，发现其多位置位，维修手册提示为脉冲编码器不良或反馈电缆不良。先检测X轴编码器电缆插头M185正常，故判断是X轴串行编码器有问题。为确认，在电柜内将M184与M194、M185与M195及相应电动机三相驱动线进行交换，发现故障报警变为339，故障变为Z轴，证实X轴编码器不良。更换后，故障排除。