主编 杨中力、温丹丽,数控机床故障诊断与维修 (第三版),模块六 伺服系统的故障诊断与维修,工作任务,数控机床的伺服系统一般由驱动控制单元，驱动元件，机械传动部件，执行件和检测反馈环节等组成。驱动控制单元和驱动元件组成伺服驱动系统。机械传动部件和执行元件组成机械传动系统。检测元件与反馈电路组成检测装置，亦称检测系统，参照图6-1。,工作任务,图6-1 伺服系统框图,任务目标,1.知识目标 （1）掌握伺服驱动系统、检测系统基本原理与维护方法。 （2）掌握伺服进给驱动器的参数定义与设定 （3）掌握进给伺服系统的硬件配置、种类、常见故障及排除方法。 （4）掌握进给伺服电动机及进给驱动系统的维护。 2.能力目标 （1）能够利用制造商提供的图纸资料、数控系统说明书，根据机床数控系统报警或故障现象，对进给伺服系统进行故障诊断与维修。 （2）能够规范的使用维修工具和仪器仪表。 （3）锻炼分析理解能力、记忆能力、动手能力。 3.素质目标 （1）能互相配合，具有团队协作能力； （2）养成遵守时间等良好工作习惯，培养吃苦耐劳的工作精神。 （3）培养学生安全、质量、效率、环保及服务意识。,相关知识,（一）伺服系统工作原理 1.位置环 2.速度环 3.电流环 （二）伺服驱动系统常见故障诊断与维修 1.进给伺服驱动出错报警故障 2.伺服参数错误 3.主电路检测部分异常 4.超速 5.检测元件（测速发电动机、旋转变压器或脉冲编码器）或检测信号方面引起的故障。 6.限位报警 7.过热报警故障 8.电动机过载 9.伺服单元过电流报警,相关知识,10.伺服单元过电压报警 11.伺服单元欠电压报警 12.位置偏差过大 13.再生故障 14.漂移补偿量过大的报警,相关知识,（三）伺服进给系统常见故障诊断与维修 伺服进给系统的常见故障如下： 1.超程 2.过载 3.运动失控（即飞车） 4.超过速度控制范围（一般CRT上有超速的提示） 5.窜动 6.爬行 7.振动 8.伺服电机不转,相关知识,9.伺服电动机开机后即自动旋转。 10.机床定位精度或加工精度差 11.位置跟随误差 12.加工工件尺寸出现无规律变化 13.定位超调 14.漂移 15.回参考点故障及排除,相关知识,（四）故障的维修方法 1.模块交换法 由于伺服系统大都具有模块化结构，所以可采用模块交换法来进行故障诊断。例如立式加工中心，X轴和Y轴的驱动单元往往是一致的，当其中的一根轴发生故障时，可用另一轴来代替，观察故障的转移情况，快速确定故障部位。,相关知识,2.外界参考电压法 当某轴进给发生故障时，为了确定是否为驱动单元和电机故障，可以脱开位置环，检查速度环。,相关知识,（五）伺服电机维护及故障诊断 目前，数控系统的伺服电机主要有直流伺服电机和交流伺服电机。早期的数控系统（1990年以前），如FANUC-6系列、SIN850等，进给电机采用直流伺服电机，这一时期的数控机床还有一部分仍在服役，由于直流伺服电机带有电刷、换向器，需要定期维护，所以目前逐步被免维护的交流伺服电机代替。,相关知识,1.直流伺服电机的维护 直流伺服电机的维护主要指的是对电机电刷、换向器、测速电机电刷等进行定期检查和维护。 （1）存放要求 （2）当机床长期不运行时的保养 （3）电动机的日常维护,相关知识,2.直流伺服电动机的故障诊断及维修,相关知识,3.交流伺服电机的维护 （1）交流伺服电动机的基本检查 （2）交流伺服电动机的安装 （3）交流伺服电机常见的故障 （4）交流电机故障判断方法 （5）脉冲编码器的更换 （6）检测装置常见故障诊断与维修,相关知识,1.光栅尺的维护 2.光电脉冲编码器的维护 3.位置检测元件的故障诊断 4.位置检测系统故障维修实例,相关知识,三、任务实施 (一)伺服轴跟踪误差过大报警及排除 1. FANUC 0iC系统数字伺服的工作原理 2.故障原因 (二)光栅尺的拆装 1光栅尺的拆装 （1）找安装基面 （2）主尺安装 （3）读数头的安装 （4）限位装置 （5）检查,相关知识,2.光栅尺安装注意事项 （1）光栅尺的安装位置尽可能靠近驱动轴线 （2）光栅尺定尺、滑尺的安装面及滑尺支架具有足够刚性和强度 （3）光栅尺安装位置应尽量远离机床的发热源 （4）光栅尺安装位置的防护非常重要 3.光栅尺使用注意事项,相关知识,四、技能拓展 1.伺服系统故障分析的思路 故障分析的正确思路，首先是来自于对系统组成及其工作原理的认识。闭环伺服系统一般由三条链路构成。 （1）主链 （2）反馈链 （3）供电链 2.电动机过载或过热报警故障诊断与排除 （1）检测原理 （2）诊断方法 （3）诊断方法,THANK YOU,