模塊六 伺服系統(tǒng)的故障診斷與維修

1、“十二五十二五”職業(yè)教育國家規(guī)劃教材職業(yè)教育國家規(guī)劃教材經(jīng)全國職業(yè)教育教材審定委員會審定經(jīng)全國職業(yè)教育教材審定委員會審定主編楊中力、溫丹麗數(shù)控機床故障診斷與維修 (第三版)模塊六伺服系統(tǒng)的故障診斷與維修工作任務(wù) 數(shù)控機床的伺服系統(tǒng)一般由驅(qū)動控制單元，驅(qū)動元件，機械傳動部件，執(zhí)行件和檢測反饋環(huán)節(jié)等組成。驅(qū)動控制單元和驅(qū)動元件組成伺服驅(qū)動系統(tǒng)。機械傳動部件和執(zhí)行元件組成機械傳動系統(tǒng)。檢測元件與反饋電路組成檢測裝置，亦稱檢測系統(tǒng)，參照圖6-1。 工作任務(wù) 圖6-1 伺服系統(tǒng)框圖任務(wù)目標 1.1.知識目標知識目標（1）掌握伺服驅(qū)動系統(tǒng)、檢測系統(tǒng)基本原理與維護方法。（2）掌握伺服進給驅(qū)動器的參數(shù)定義與設(shè)

2、定（3）掌握進給伺服系統(tǒng)的硬件配置、種類、常見故障及排除方法。（4）掌握進給伺服電動機及進給驅(qū)動系統(tǒng)的維護。 2. 2.能力目標能力目標（1）能夠利用制造商提供的圖紙資料、數(shù)控系統(tǒng)說明書，根據(jù)機床數(shù)控系統(tǒng)報警或故障現(xiàn)象，對進給伺服系統(tǒng)進行故障診斷與維修。（2）能夠規(guī)范的使用維修工具和儀器儀表。（3）鍛煉分析理解能力、記憶能力、動手能力。 3. 3.素質(zhì)目標素質(zhì)目標（1）能互相配合，具有團隊協(xié)作能力；（2）養(yǎng)成遵守時間等良好工作習慣，培養(yǎng)吃苦耐勞的工作精神。（3）培養(yǎng)學生安全、質(zhì)量、效率、環(huán)保及服務(wù)意識。相關(guān)知識 （一）伺服系統(tǒng)工作原理一）伺服系統(tǒng)工作原理1.位置環(huán)2.速度環(huán)3.電流環(huán)（二）伺服

3、驅(qū)動系統(tǒng)常見故障診斷與維修（二）伺服驅(qū)動系統(tǒng)常見故障診斷與維修1.進給伺服驅(qū)動出錯報警故障2.伺服參數(shù)錯誤3.主電路檢測部分異常4.超速5.檢測元件（測速發(fā)電動機、旋轉(zhuǎn)變壓器或脈沖編碼器）或檢測信號方面引起的故障。6.限位報警7.過熱報警故障8.電動機過載9.伺服單元過電流報警相關(guān)知識 10.伺服單元過電壓報警11.伺服單元欠電壓報警12.位置偏差過大13.再生故障14.漂移補償量過大的報警相關(guān)知識 （三）伺服進給系統(tǒng)常見故障診斷與維修伺服進給系統(tǒng)的常見故障如下：1.超程2.過載3.運動失控（即飛車）4.超過速度控制范圍（一般CRT上有超速的提示）5.竄動6.爬行7.振動8.伺服電機不轉(zhuǎn)相關(guān)知

4、識 9.伺服電動機開機后即自動旋轉(zhuǎn)。10.機床定位精度或加工精度差11.位置跟隨誤差12.加工工件尺寸出現(xiàn)無規(guī)律變化13.定位超調(diào)14.漂移15.回參考點故障及排除相關(guān)知識 （四）故障的維修方法1.模塊交換法由于伺服系統(tǒng)大都具有模塊化結(jié)構(gòu)，所以可采用模塊交換法來進行故障診斷。例如立式加工中心，X軸和Y軸的驅(qū)動單元往往是一致的，當其中的一根軸發(fā)生故障時，可用另一軸來代替，觀察故障的轉(zhuǎn)移情況，快速確定故障部位。相關(guān)知識 2.外界參考電壓法當某軸進給發(fā)生故障時，為了確定是否為驅(qū)動單元和電機故障，可以脫開位置環(huán)，檢查速度環(huán)。 相關(guān)知識 （五）伺服電機維護及故障診斷目前，數(shù)控系統(tǒng)的伺服電機主要有直流伺服

5、電機和交流伺服電機。早期的數(shù)控系統(tǒng)（1990年以前），如FANUC-6系列、SIN850等，進給電機采用直流伺服電機，這一時期的數(shù)控機床還有一部分仍在服役，由于直流伺服電機帶有電刷、換向器，需要定期維護，所以目前逐步被免維護的交流伺服電機代替。相關(guān)知識 1.直流伺服電機的維護直流伺服電機的維護主要指的是對電機電刷、換向器、測速電機電刷等進行定期檢查和維護。（1）存放要求（2）當機床長期不運行時的保養(yǎng)（3）電動機的日常維護 相關(guān)知識 2.直流伺服電動機的故障診斷及維修直流伺服電動機不轉(zhuǎn)過熱 旋轉(zhuǎn)時有大的沖擊低速加工時工件表面有大的振紋電動機運行噪聲大在運轉(zhuǎn)、停車或變速時有振動現(xiàn)象相關(guān)知識 3.交

6、流伺服電機的維護（1）交流伺服電動機的基本檢查（2）交流伺服電動機的安裝（3）交流伺服電機常見的故障（4）交流電機故障判斷方法（5）脈沖編碼器的更換（6）檢測裝置常見故障診斷與維修相關(guān)知識 1.光柵尺的維護2.光電脈沖編碼器的維護3.位置檢測元件的故障診斷4.位置檢測系統(tǒng)故障維修實例相關(guān)知識 三、任務(wù)實施三、任務(wù)實施(一)伺服軸跟蹤誤差過大報警及排除1. FANUC 0iC系統(tǒng)數(shù)字伺服的工作原理2.故障原因(二)光柵尺的拆裝1光柵尺的拆裝（1）找安裝基面（2）主尺安裝（3）讀數(shù)頭的安裝 （4）限位裝置（5）檢查相關(guān)知識 2.光柵尺安裝注意事項（1）光柵尺的安裝位置盡可能靠近驅(qū)動軸線（2）光柵尺定尺、滑尺的安裝面及滑尺支架具有足夠剛性和強度（3）光柵尺安裝位置應(yīng)盡量遠離機床的發(fā)熱源（4）光柵尺安裝位置的防護非常重要3.光柵尺使用注意事項 相關(guān)知識 四四、技能拓展、技能拓展1.伺服系統(tǒng)故障分析的思路故障分析