数控机床伺服系统故障分析与维修.doc

数控机床伺服系统故障分析与维修兰州电机有限公司王跟回数控机床随加工要求的不同，其形式多种多样，这种多样性一般都是通过机械结构和控制软件的不同而体现出来的。就控制部分而言基本上都是相似的。即都是由数控系统PLC控制系统和伺服系统三大部分组成。这三部分任何一个环节出了问题都会影响整台设备甚至整条生产线的正常工作。 伺服系统是NC功能的具体执行机构，一般都是由驱动器、伺服电机、测速机、编码器构成。如果采用交流伺服电机，还要加装转子位置判断装置，SIEMENS交流伺服电机用三个霍尔元件组成的码盘来实现，FANUC交流伺服电机采用在编码器中产生的8421编码来实现。伺服系统通过伺服电机与运动部件直接相连，是强弱电的结合部位，也是故障的高发区。这一部分相互关系错综复杂，系统所给出的故障判断信息一般都是故障对系统所产生的影响，并不能完全给出故障部位，这就需要提高维修人员的理论水平和故障综合判断能力以及日常工作经验的积累和总结。下面就本人在数控机床维修工作中所遇到的有关伺服系统方面的故障说明如下，供同行借鉴。 1 伺服电机引起的故障 交流伺服电机虽然结构简单，基本不需维护，但使用时间久了，也会出现故障，且引起的故障很难判断。 故障1：一台从德国SHULER公司引进的N25N高速单槽冲床，冲出的冲片定位槽在约4mm之内反复变化，槽距也有微小变化。 该冲床所用的系统是SIEMENS PROCAM GMBH产品，主要由DPI、GEO/P、E220、E230、E207/l、E2072、E213/l、E2132、E213/3等模块构成，采用SINUMERIK S5 115U PLC，X轴和C轴以及主轴都采用SIEMENS直流调速系统。 冲床冲片的分度是由C轴控制的，定位槽尺寸变化，是C轴四零不准引起的。在C轴电机轴伸端打记号，反复回零，发现每一次都不同，估计编码器或其接口板有问题。把X轴和Z轴接口板E36011和E36012互换，故障依旧。拆下电机，在取编码器的过程中，发现电机轴与编码器相连的弹性连轴器断裂，换一新的，几天之后故障重现。怀疑是由于连轴器的强度不够引起的，把连轴器由多连杆柔性连轴器换成镍波纹管连轴器、再换成销装型的高强度连轴器，都不成功。把电机拆下来拿到我厂的SIEMENS伺服电机试验台上试验，一切正常。实在无法，只好拆开电机检查，最后发现电机轴伸端端盖的轴承档由于轴承外圈的转动已磨偏，说明故障是由于这个原因使电机在高速起停过程中引起电机轴摆动，从而扭断了连轴器。找到原因问题就好解决了。根据原样重新做一端盖换上，解决了这一困扰我们很长时间的问题。 故障2：MJ50CNC数控车床急停后刀架自动滑落。 该车床的X轴与水平呈45度夹角，为防止刀架滑落，交流伺服电机带有制动器。在正常通电的情况下可加工工件，说明车床其它功能正常，问题只出在制动部分。拆开电机检查，发现由于电机轴伸端端盖由于轴承外留转动在轴的轴向有磨损，从而使制动器的滑动摩擦片的滑动间隙加大，断电时磨出阻力变小，弹力不足无法制动。给轴承档与轴承外田间加套固定轴承外圈，在轴承档轴向端加铜皮，把制动器间隙调整到0.5mm之内，故障排除。 故障3：TH5632加工中心Z轴过流报警 该加工中心用的是SIEMENS 6SC6101系列驱动器和1FT5交流伺服电机。在加工过程中经常出现过流报警，并伴随有超温报警。在变频器上检查这两个报警的指示灯变亮。手摸电机，感觉温度很高。据操作工说，在切削量小时，一切正常，加工同样的工件，不产生报警的最大切削量越来越小。这说明变频器及判断转子位置的霍尔元件码盘没有问题，有可能电机性能变差了。把电机拿到我厂SIEMENS伺服电机试验台上检查，发现电机三相电流波形很差。可能是电机转子上的永久磁铁磁性能变差引起的。给电机转子重新充磁后，该问题解决。故障4：TH5632加工中心X轴在变频器一有使能，该轴就剧烈抖动。由于变频器一有使能X轴即剧烈抖动，为避免扩大故障和影响机床精度，先进行外围检查。用搬手撵动丝杠，很费力而且有死点。拆下电机，发现电机轴撵不动。说明电机出了问题。拆开电机看见电机转子上固定永久磁铁块的带子已脱落，卡在了定转子的间隙内，使电机无法转动。再用摇表测量，发现三相线四两相绝缘已破坏。重新下线后，故障排除。 2 伺服驱动器故障 故障1：S1200数控车床一送电，Z轴即向卡盘高速运动。 重现该故障，没有发现与故障有关的报警，由于运动速度太快，通电时间太短，故无法进行在线检测。由于该机床使用多时，编码器反馈线接反的情况不可能，系统没有断线报答，先不考虑编码器。断开VCMD信号，故障依旧，可进一步检查伺服驱动部分。 互换X、Z驱动模块，故障依旧。去掉控制模块，Z轴不再快速移动。控制模块主要由比例积分环节、转速控制器、电流控制器、三角波发生器及各种保护电路组成，无报警说明该控制模块很多功能已丧失。购买一块新板后，问题解决。 故障2：ZXS50钻铣床C轴在手动或自动方式下移动时，产生抖动，达不到预定位置。 产生这种故障现象的原因，一是输出大功率模块有一相损坏。二是判断转子位置的霍尔元件或其驱动器的接线有问题，使驱动器无法得到正确的电子换相信号。三是测速机的整流子有断线或击穿现象，或测速机与驱动器的连线有问题，从而使测速信号缺相引起C轴抖动。 互换X轴与C轴输出模块故障依旧。检查霍尔元件与驱动器的接线良好，而测速机与驱动器的连线的S相断线，正好有一根备用线，换接后，C轴恢复正常。 故障 3：Primus数控车床出现伺服系统没准备好故障。 该车床的配置是：NC系统是SIEMENS 8l0T、伺服系统采用的是SIEMENS 6SC6101驱动器和1FT5交流伺服电机。检查急停开关、压力开关、限位开关等与之有关的开关量都没有问题。打开电气柜，发现判断驱动器脉冲使能信号的绿灯没有点亮，用万用表检查，驱动器三相电源正常，但测 r，Is，It，与M之间没有5V电压，进一步量电源板，发现+5V等直流电压都没有，拆下检查，发现电路板严重烧坏，恢复已不可能，买一同型号的电源在更换后，正常。 3 测速机故障 故障1：一火焰切割机的X轴在加工时走走停停。 该机床配置的是FANUC直流伺服系统。根据故障现象，说明位置反馈部分正常，问题只出在伺服系统。用示波器检测测速机反馈直流电压，发现有许多尖峰电压。拆开直流电机检查，发现测速机有两处断线，修复很困难，买一新的测速机更换后，故障排除。 故障2：N25N高速单槽冲床有尖锐啸叫声。 观察发现叫声是从C分度轴发出，并伴随有冲头回不到上死点的报警。根据这种现象，怀疑是由于C轴在高速分度起停旋转过程中，在一个冲次周期中转动不到位引起的。检查速度反馈线没问题，直流调速器也无明显故障。拆下电机通以70V的直流电压，电机转动正常，随电压的变化转速调整也很平稳，说明电机没问题。再用示波器测测速机电压，同样发现有尖峰电压，拆下测速机检查，发现在整流子与绕组接线的部位击穿了一个黑洞，由于修复非常困难，机床24小时不能停，于是用我厂在引进SIEMENS交流伺服电机生产线时闲置的一套SIEMENS 6SC6101驱动器和1FT5交流伺服电机改造后，一直使用至今，解决了直流电机在工作中发热严重，维护工作量大的困难。 4 编码器故障 故障 1：S3000Q转塔冲床大转塔上的小转塔C轴不回零。该转塔冲床配置的是FANUC 0P系统，用的是a系列交流伺服电机，C轴在大转塔T上，有十二个小冲模，通电后每次都要回零。故障出现后，回零时C轴一直以回零高速速度不停旋转，随后出现零点找不到报警。根据故障现象，有两种情况：一是回零限位开关信号失效，二是编码器上的一转栅格信号找不到。 在PLC的诊断画面诊断位上检查回零开关信号，在C轴旋转时，该信号在0与1之间不停变化，说明该信号是正常的。打开安装电机的护板，发现机械框架内有积水，这是厂房二楼有一次跑水漏进去的，拆开电机后盖，里面也有积水，虽然编码器密封很好，但还是怀疑有水气进去。打开编码器，果然发现了问题：编码器的码盘是用胶沾在旋转轴上，由于水气进入码盘与轴之间的边缘空隙产生铁锈，铁锈顶起码盘，磨坏了一转栅格信号发光二极管前和码盘上的这光涂层，从而无法产生正确的回零到位信号，买一新的换上，故障排除。 故障2：DHG-5000火焰切割机开机动一下发生死机。该机床配置的是哈工大研制的工控机NC系统，伺服系统用的是SIEMENS 6SC6101驱动器和1FT5交流伺服电机。按照正常思路，驱动开机有使能，在没有发出位移指令时，轴是不会移动的，除非位置编码器的位置反馈不稳定。编码器的反锁线接触良好，也没有断线。拆开电机的编码器发现码盘已碎，该编码器是国产的，买一新的更换后，故障排除。浅析伺服电机在使用中的常见问题一前言：伺服系统是机电产品中的重要环节，它能提供最高水平的动态响应和扭矩密度，所以拖动系统的发展趋势是用交流伺服驱动取替传统的液压、直流、步进和AC变频调速驱动，以便使系统性能达到一个全新的水平，包括更短的周期、更高的生产率、更好的可靠性和更长的寿命。为了实现伺服电机的更好性能，就必须对伺服电机的一些使用特点有所了解。本文将浅析伺服电机在使用中的常见问题。 二问题一：噪声，不稳定 客户在一些机械上使用伺服电机时，经常会发生噪声过大，电机带动负载运转不稳定等现象，出现此问题时，许多使用者的第一反应就是伺服电机质量不好，因为有时换成步进电机或是变频电机来拖动负载，噪声和不稳定现象却反而小很多。表面上看，确实是伺服电机的原故，但我们仔细分析伺服电机的工作原理后，会发现这种结论是完全错误的。 交流伺服系统包括：伺服驱动、伺服电机和一个反馈传感器（一般伺服电机自带光学偏码器）。所有这些部件都在一个控制闭环系统中运行：驱动器从外部接收参数信息，然后将一定电流输送给电机，通过电机转换成扭矩带动负载，负载根据它自己的特性进行动作或加减速，传感器测量负载的位置，使驱动装置对设定信息值和实际位置值进行比较，然后通过改变电机电流使实际位置值和设定信息值保持一致，当负载突然变化引起速度变化时，偏码器获知这种速度变化后会马上反应给伺服驱动器，驱动器又通过改变提供给伺服电机的电流值来满足负载的变化，并重新返回到设定的速度。交流伺服系统是一个响应非常高的全闭环系统，负载波动和速度较正之间的时间滞后响应是非常快的，此时，真正限制了系统响应效果的是机械连接装置的传递时间。 控制框图 举一个简单例子：有一台机械，是用伺服电机通过V形带传动一个恒定速度、大惯性的负载。整个系统需要获得恒定的速度和较快的响应特性，分析其动作过程： 当驱动器将电流送到电机时，电机立即产生扭矩；一开始，由于V形带会有弹性，负载不会加速到象电机那样快；伺服电机会比负载提前到达设定的速度，此时装在电机上的偏码器会削弱电流，继而削弱扭矩； 随着V型带张力的不断增加会使电机速度变慢，此时驱动器又会去增加电流，周而复始。在此例中，系统是振荡的，电机扭矩是波动的，负载速度也随之波动。其结果当然会是噪音、磨损、不稳定了。不过，这都不是由伺服电机引起的，这种噪声和不稳定性，是来源于机械传动装置，是由于伺服系统反应速度(高)与机械传递或者反应时间（较长）不相匹配而引起的，即伺服电机响应快于系统调整新的扭矩所需的时间。找到了问题根源所在，再来解决当然就容易多了，针对以上例子，您可以：（1）增加机械刚性和降低系统的惯性，减少机械传动部位的响应时间，如把V形带更换成直接丝杆传动或用齿轮箱代替V型带。（2）降低伺服系统的响应速度，减少伺服系统的控制带宽，如降低伺服系统的增益参数值。 当然，以上只是噪起，不稳定的原因之一，针对不同的原因，会有不同的解决办法，如由机械共振引起的噪声，在伺服方面可采取共振抑制，低通滤波等方法，总之，噪声和不稳定的原因，基本上都不会是由于伺服电机本身所造成。三问题二： 惯性匹配 在伺服系统选型及调试中，常会碰到惯量问题！具体表现为：1在伺服系统选型时，除考虑电机的扭矩和额定速度等等因素外，我们还需要先计算得知机械系统换算到电机轴的惯量，再根据机械的实际动作要求及加工件质量要求来具体选择具有合适惯量大小的电机；2在调试时（手动模式下），正确设定惯量比参数是充分发挥机械及伺服系统最佳效能的前题，此点在要求高速高精度的系统上表现由为突出（台达伺服惯量比参数为1-37，JL/JM）。这样，就有了惯量匹配的问题！ 那到底什么是“惯量匹配”呢？1.根据牛顿第二定律：“进给系统所需力矩T = 系统传动惯量J 角加速度角加速度影响系统的动态特性，越小，则由控制器发出指令到系统执行完毕的时间越长，系统反应越慢。如果变化，则系统反应将忽快忽慢，影响加工精度。由于马达选定后最大输出T值不变，如果希望的变化小，则J应该尽量小。 2.进给轴的总惯量“J伺服电机的旋转惯性动量JM 电机轴换算的负载惯性动量JL负载惯量JL由（以工具机为例）工作台及上面装的夹具和工件、螺杆、联轴器等直线和旋转运动件的惯量折合到马达轴上的惯量组成。JM为伺服电机转子惯量，伺服电机选定后，此值就为定值，而JL则随工件等负载改变而变化。如果希望J变化率小些，则最好使JL所占比例小些。这就是通俗意义上的“惯量匹配”。 知道了什么是惯量匹配，那惯量匹配具体有什么影响又如何确定呢？1影响：传动惯量对伺服系统的精度，稳定性，动态响应都有影响，惯量大，系统的机械常数大，响应慢，会使系统的固有频率下降，容易产生谐振，因而限制了伺服带宽，影响了伺服精度和响应速度，惯量的适当增大只有在改善低速爬行时有利，因此，机械设计时在不影响系统刚度的条件下，应尽量减小惯量。2确定：衡量机械系统的动态特性时，惯量越小，系统的动态特性反应越好；惯量越大，马达的负载也就越大，越难控制，但机械系统的惯量需和马达惯量相匹配才行。不同的机构，对惯量匹配原则有不同的选择，且有不同的作用表现。例如，CNC中心机通过伺服电机作高速切削时，当负载惯量增加时，会发生：1.控制指令改变时，马达需花费较多时间才能达到新指令的速度要求；2.当机台沿二轴执行弧式曲线快速切削时，会发生较大误差 1.一般伺服电机通常状况下，当JL JM,则上面的问题不会发生。 2.当JL 3JM ，则马达的可控性会些微降低，但对平常的金属切削不会有影响。(高速曲线切削一般建议JL JM)3.当JL 3 JM，马达的可控性会明显下降，在高速曲线切削时表现突出不同的机构动作及加工质量要求对JL与JM大小关系有不同的要求，惯性匹配的确定需要根据机械的工艺特点及加工质量要求来确定。四问题三：伺服电机选型 在选择好机械传动方案以后，就必须对伺服电机的型号和大小进行选择和确认。（1）选型条件：一般情况下，选择伺服电机需满足下列情况： 1.马达最大转速系统所需之最高移动转速。 2.马达的转子惯量与负载惯量相匹配。 3连续负载工作扭力马达额定扭力4.马达最大输出扭力系统所需最大扭力（加速时扭力）（2）选型计算：惯量匹配计算（JL/JM）回转速度计算（负载端转速，马达端转速）负载扭矩计算（连续负载工作扭矩，加速时扭矩）伺服进给系统故障维修31例例422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423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“EAXISEXECESS 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424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425SIEMENS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426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427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428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429压力开关损坏的故障维修故障现象：某配套SIEMENS 840C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430B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431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432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433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434X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435X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436X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。例437超程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，X轴回零时产生超程报警“OVER TRAVEL-X”。分析及处理过程：检查发现X轴报警时离行程极限相差甚远，而显示器显示的X坐标超过了X轴范围，故确认是软限位超程报警。查参数0704正常，断电，按住P键同时接通NC电源，在系统在对软限位不作检查的情况下完成回零；亦可将0704改为-99999999后回零，若没问题，再将其改回原值即可；还可按P键和CAN键开机以消除报警。例438例439进给轴报警的故障维修例438故障现象：一台配套FAGOR 8025MG，型号为XK5038-1的数控机床，X轴报警，显示器显示“Xaxis not ready”。分析及处理过程：送电起动机床，正向移动X轴，无报警；负向移动机床，报警出现。打开X轴右侧导轨护板，发现护板内部有许多切屑，估计由切屑卡死引起。将护板拆下清洗，并清除内部切屑，安装护板后开机，机床正常。例439故障现象：一台配套FAGOR 8025MG，型号为XK5038-1的数控机床，X轴报警，显示器显示“X axis not ready”。分析及处理过程：停电半小时后起动机床，无报警；机床空运行时应正常，但刚切削加工即报警，故怀疑X轴伺服驱动单元有问题。打开电柜检查X轴伺服单元，发现X轴有一个输出端子发黑，怀疑氧化造成接触不良。停电半小时后(伺服单元内有大容量电容，让其将电放掉，以防触电和损坏)用砂纸将X轴端子打光，拧紧后开机试切削，故障消除。例440进给轴漂移的故障维修故障现象：一台配套FAGOR 8025MG，型号为XK5038-1的数控机床，工件铣削精度超差，镗孔失圆。分析及处理过程：查已加工件，发现误差出现在横向，纵向正常；而横向加工对应X轴，故怀疑X轴有问题。手动移动X轴，发现X轴定位后位置坐标示值在0.05范围波动，而正常波动为0.001，同时X轴电动机有轻微嗡嗡声，估计X轴漂移。打开电柜，在X驱动单元上找到标志为drift的电位器，仔细调节，使X轴示值波动回复到0.001。再进行加工，精度恢复正常。例441进给轴频繁报警的故障维修故障现象：一台配套FAGOR 8025MG，型号为XK5038-1的数控机床，机床频繁出现进给轴报警，多则一天一次，少则56天一次，停机断电半小时后开机又正常。分析及处理过程：根据故障现象，判断电气接触有问题。先查供电，将机床停下用万用表测伺服电源BUG电压正常，+24V供电正常；再查控制线路，CNC到PLC、到X轴伺服单元电缆接触良好，X轴伺服到X轴电动机电缆正常；测电动机亦无断路、短路、发热现象，故确认电气无问题。再查机械传动，用手拧X轴丝杠，转动轻松、灵活，无阻滞、卡死现象，则判断机械应该没问题。鉴于伺服断电半小时后开机又正常，有时几天不报警，故判断伺服及电动机不应有大问题，检查陷入困境。因任务紧，机床暂时带病工作。后加工时无意中测量一控制变压器进线380V电压，发现只有290V，比正常值低90V左右，且不稳定；跟踪查到电柜总空气开关，测开关进线电压正常，开关出线有两线线电压偏低且波动较大；机床各轴停下时，电压又上升至380V左右。至此，故障根源终于找到。停电拆下总空气开关，发现有一触点烧蚀，造成接触不良。机床不加工时，总电流小，空气开关不良触点压降小，看上去供电正常，不易察觉；机床切削加工时，总电流大，不良触点压降相应增大，造成伺服单元电源不正常而报警停机。例442光栅尺故障的故障维修故障现象：某配套SIEMENS 8M系统的进口加工中心，出现114#报警，手册提示为Y轴测量有故障，电缆损坏或信号不良。分析及处理过程：该机测量采用海德汉直线光栅尺，根据故障内容查Y轴电缆正常。为判断光栅尺是否正常，将Y轴光栅尺插到与其能配用的光栅数显表上通电，用手转动Y轴丝杠，发现Y轴坐标不变，则说明光栅尺故障。拆下该光栅尺，发现一光电池线头脱落：重新焊接好后，通电检查，数显表显示跟随光栅变化；再将光栅尺装回机床，开机报警消除，机床恢复正常。例443检测信号断线引起坐标轴故障的维修故障现象：某配套SIEMENS 8系统的卧式加工中心，在工作过程中机床突然停止运行，CRT出现NC报警104；重新起动机床，报警消除，可以恢复正常，但工作不久，故障重复出现。分析及处理过程：查询NC l04报警，其含义为“X轴测量系统电缆断线”。根据故障现象和报警，我们先检查读数头和光栅尺，光栅密封良好，里面洁净，读数头和光栅没有受到污染，并且读数头和光栅正常；随后检查测量电路板，经检查未发现不良现象，经过这些工作后，把重点放在反馈电缆上。测量反馈端子，发现13号线电压不稳，停电后测量13号线，发现有较大电阻，经仔细检查，发现此线在X轴运动过程中有一处断路，造成反馈值不稳，偏离其实际值。经重新接线后，机床故障消除。例444快速移动时出现414和410号报警的故障维修故障现象：某配套FANUC 0M系统的立式加工中心，X轴快速移动时出现414和410号报警。分析及处理过程：414和410号报警的含义是“速度控制OFF”和“X轴伺服驱动异常”。鉴于此机床在故障出现后能通过重新起动消除，但每次执行X轴快速移动时就报警，故初步判定故障与伺服电动机有关。检查伺服电动机电源线插头，发现存在相间短路；重新连接后，故障排除。例445；414、401号报警的故障维修故障现象：一台配套FANUC 0系统的数控车床，开机后就出现414、401号报警。分析与处理过程：FANUC 0数控系统的414、401号报警属于数字伺服报警，报警的具体含义分别是“X、Z位置测量系统出错”，“X、Z轴伺服放大器未准备好”。向操作人员询问得知，因工厂基建，该机床刚搬至新址不久，第一次开机就出现上述状况，此前该机床工作一直很稳定，因此怀疑在搬运过程中导致电动机、驱动器等元器件的连接损坏。用万用表测量电动机各电缆的连接，经检查未发现异常。将插头插拔确认连接牢固、无错误后再开机，报警仍未解除。于是，按“SYSTEM”键进入系统自诊断功能，检查0200号参数，发现该参数第6位显示为“1”及“#6(LV)=1，参阅维修手册，提示此时为低电压报警。检查驱动器输入电压，发现无输入电压：依据电器原理图继续检查，发现空气开关QF4始终处于断开状态。更换新的开关，重新开机，机床恢复正常工作。 例446. FANUC 0系统351号报警的故障维修故障现象：一台配套FANUC 0系统的数控磨床，国庆长假后第一次开机出现351号报警。分析与处理过程：FANUC 0数控系统的351号报警属于数字伺服报警，该报警的含义为“串行脉冲编码器通信出现错误”。向工作人员了解情况后得知，放假前对该机床进行了维护、保养，并对电气柜进行了打扫，因此首先怀疑是工作人员在打扫过程中误碰驱动器的连接线导致该报警的产生。将驱动器的连接插头重新连接牢固后重新开机，报警解除。数日后报警又出现，再次连接驱动器插头仍无法解除报警。于是按“SYSTEM”键进入系统自诊断功能，检查0203参数，发现该参数第7位显示为“1”及“#7(DTE)=1，提示为串行脉冲编码器无响应。导致此类状况的原因有：1)信号反馈电缆断线。2)串行脉冲编码器的+5V电压过低。3)串行脉冲编码器出错。检查信号反馈电缆，拆下Z轴信号反馈电缆插头即发现插头内有数根电线脱落。重新连接后再开机，报警解除，机床恢复正常工作。例447FANUC 0系统401号报警的故障维修故障现象：一台配套FANUC 0系统的数控磨床，开机后出现401号报警。分析与处理过程：FANUC 0数控系统的401号报警属于数字伺服报警，该报警的含义为“X、Z轴伺服放大器未准备好”。遇到此类报警通常作如下检查：首先查看伺服放大器的LED有无显示，若有显示，则故障原因有以下3种可能：1)伺服放大器至Power Mate之间的电缆断线。 2)伺服放大器出故障。3)基板出故障。若伺服放大器的LED无显示，则应检查伺服放大器的电源电压是否正常，电压正常则说明伺服放大器有故障：电压不正常就基本排除了伺服放大器有故障的可能，应继续检查强电电路。根据上述排查故障的思路进行诊断，经检查发现伺服放大器的LED无显示，检查伺服放大器的输入电源电压，发现+24V的输入连接线已脱落。重新连接后开机，机床恢复正常。例44831号伺服报警的故障维修故障现象：某配套FANUC 3MA系统的数控铣床，在运行过程中，Z轴产生3l号报警。分析及处理过程：查维修手册，31号报警的含义为“误差寄存器的内容大于规定值”。根据31号报警提示，将误差定值放大，于是将31号报警对应的机床参数由2000改为5000，然后用手摇脉冲发生器驱动Z轴，发现31号报警消除，但又产生了32号报警。32号报警意为“Z轴误差寄存器的内容超过32767，或数模转换的命令值超出了-8192+8191的范围”。为此将设定的机床参数由5000再改为3000，32号报警消除，但31号报警又出现，故暂无法排除故障。误差寄存器是用来存放指令值与位置反馈值之差的，当位置检测装置或位置控制单元故障时，就会引起误差寄存器的超差，故将故障定位在位置控制上。位置控制信号可以用诊断号800(X轴)、801(Y轴)和(Z轴)来诊断。将三个诊断号调出，发现800号X轴的位置偏差在1与2之间变化，801号Y轴的位置偏差在+1与1之间变化，而802号的Z轴位置偏差为0，无任何变化，说明Z轴位置控制有故障。为进一步定位故障是在Z轴控制单元还是在编码器上，采用交换法，将Z轴和X轴驱动装置和反馈信号同时互换，Z轴和X轴伺服电动机都不动；此时，诊断号801数值变为0，802数值有了变化，这说明Z轴控制单元没有问题，故障出在与Z轴伺服电动机连接的编码器上。更换新的编码器后，机床即恢复正常。例449工作台爬行的故障维修故障现象：某配套GSK980M系统的数控磨床，在进行多次维修和长时间不用后，发现Y轴在运动过程中有明显的爬行。分析及处理过程：经检查，发现当手轮移动Y轴0.1mm时，工作台连续移动0.7mm左右后再以另一种速