任务三 伺服系统的故障诊断与维修 《数控维修技术》 项目八数控机床故障诊断
《数控维修技术》 项目八 数控机床故障诊断 任务三 伺服系统的故障诊断与维修
教学目标 1.了解伺服系统的工作原理； 2.熟悉进给伺服系统的故障形式与诊断方法； 3.熟悉主轴伺服系统的故障形式与诊断方法： 4.了解位置检测元件的维护方法。 《数控维修技术》 项目八数控机床故障诊断
《数控维修技术》 项目八 数控机床故障诊断 1．了解伺服系统的工作原理； 2．熟悉进给伺服系统的故障形式与诊断方法； 3．熟悉主轴伺服系统的故障形式与诊断方法； 4．了解位置检测元件的维护方法。 教学目标
新知识的引入 在自动控制系统中 把输出量能以一定的准确度跟随输， 量变化的系统称为随动系统。，数控机床的伺服系统是指以 机床移动部件的位移和速度作为控制量的自动控制系统， 它由数控机床的驱动系统和CNC的位置控制部分组成。 数控机床的伺服系统分为两类：进给伺服和主轴伺服系统。 进给伺服系统控制机床各坐标的进给运动，主轴伺服系统 控制主轴旋转运动。所以伺服系统的性能较大程度上决定 着数控机床的性能。 数控机床的最大移动速度、，定位精度等指标主要取决于伺 服系统（即机床的驱动系统和CNC装置的位置部分）的 动态和静态性能。 《数控维修技术》 项目八数控机床故障诊断
《数控维修技术》 项目八 数控机床故障诊断 新知识的引入 • 在自动控制系统中，把输出量能以一定的准确度跟随输入 量变化的系统称为随动系统。数控机床的伺服系统是指以 机床移动部件的位移和速度作为控制量的自动控制系统， 它由数控机床的驱动系统和CNC的位置控制部分组成。 • 数控机床的伺服系统分为两类：进给伺服和主轴伺服系统。 进给伺服系统控制机床各坐标的进给运动，主轴伺服系统 控制主轴旋转运动。所以伺服系统的性能较大程度上决定 着数控机床的性能。 • 数控机床的最大移动速度、定位精度等指标主要取决于伺 服系统（即机床的驱动系统和CNC装置的位置部分）的 动态和静态性能
伺服系统的工作原理 1. 伺服系统的构成 数控机床的伺服系统一般由驱动单元、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，检测元件和反馈电路组成检 测装置，亦称检测系统。见下图： 位置控制 速度控制 机床 指令 工作台 位登检测】 饔翳 同服电机 速度环 位置环 《数控维修技术》 项目八数控机床故障诊断
《数控维修技术》 项目八 数控机床故障诊断 一．伺服系统的工作原理 1．伺服系统的构成 数控机床的伺服系统一般由驱动单元、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，检测元件和反馈电路组成检 测装置，亦称检测系统。见下图：
2。.伺服系统的工作原理 同服系统是一个反馈控制系统，它以指令脉冲 为输入给定值与反馈脉冲进行比较，利用比较 后产生的偏差值对系统进行自动调节，以消除 偏差，使被调量跟踪给定值。所以伺服系统的 运动来源于偏差信号，且必须有一个不断输入 能量的能源。 《数控维修技术》 项目八数控机床故障诊断
《数控维修技术》 项目八 数控机床故障诊断 2．伺服系统的工作原理 伺服系统是一个反馈控制系统，它以指令脉冲 为输入给定值与反馈脉冲进行比较，利用比较 后产生的偏差值对系统进行自动调节，以消除 偏差，使被调量跟踪给定值。所以伺服系统的 运动来源于偏差信号，且必须有一个不断输入 能量的能源
二.进给伺服系统的故障及其诊断 1. 进给伺服系统的故障形式 进给伺服系统的任务是完成各坐标轴的位置控制，在 整个系统中它又分为：位置环、速度环、电流环。位 置环接收控制指令脉冲和位置反馈脉冲，进行比较， 利用其偏差，产生位置环的速度指令；速度环接收位 置环发出的速度指令和电机速度反馈脉冲，同样，速 度环将速度偏差信号进行处理，产生电流信号；电流 环将电流信号及从电机电流检测元件发出的反馈信号 进行处理，再驱动大功率元件，产生伺服电机的驱动 电流。在这些环节中，任何一环出现异常或者故障， 都会对伺服系统的正常工作造成影响。 《数控维修技术》 项目八数控机床故障诊断
《数控维修技术》 项目八 数控机床故障诊断 二．进给伺服系统的故障及其诊断 1．进给伺服系统的故障形式 – 进给伺服系统的任务是完成各坐标轴的位置控制，在 整个系统中它又分为：位置环、速度环、电流环。位 置环接收控制指令脉冲和位置反馈脉冲，进行比较， 利用其偏差，产生位置环的速度指令；速度环接收位 置环发出的速度指令和电机速度反馈脉冲，同样，速 度环将速度偏差信号进行处理，产生电流信号；电流 环将电流信号及从电机电流检测元件发出的反馈信号 进行处理，再驱动大功率元件，产生伺服电机的驱动 电流。在这些环节中，任何一环出现异常或者故障， 都会对伺服系统的正常工作造成影响
二. 进给伺服系统的故障及其诊断 进给伺服系统出现故障三种表现形式： 一是在CRT或操作面板上显示报警内容或报警信息； 元装锦同篷碧系左拉嚮裂馨显示驱动单 进给伺服的常见故障有： -(（1)超程， （2)过载， （3)窜动， (4)爬行， (5)振动 (6)伺服电机不转， （7)位置误差， (8)漂移， （9)回基准点故障 《数控维修技术》 项目八数控机床故障诊断
《数控维修技术》 项目八 数控机床故障诊断 二．进给伺服系统的故障及其诊断 • 进给伺服系统出现故障三种表现形式： – 一是在CRT或操作面板上显示报警内容或报警信息； – 二是进给伺服驱动单元上用报警灯或数码管显示驱动单 元的故障；三是运动不正常，但无任何报警。 • 进给伺服的常见故障有： – （1）超程, – （2）过载, – （3）窜动, – （4）爬行, – （5）振动, – （6）伺服电机不转, – （7）位置误差, – （8）漂移, – （9）回基准点故障
二.进给伺服系统的故障及其诊断 2.故障的维修方法： -(1)模块交换法， (2)外界参考电压法 3.伺服电机维护 一(1)直流伺服电机的维护方法 一(2)交流伺服电机常见故障：接线故障，转 子位置检测元件故障，电磁制动故障。 一(3)交流电机故障判断方法有：电阻测量，电 机检查 《数控维修技术》 项目八数控机床故障诊断
《数控维修技术》 项目八 数控机床故障诊断 二．进给伺服系统的故障及其诊断 2．故障的维修方法： – （1）模块交换法, – （2）外界参考电压法 3．伺服电机维护 – （1） 直流伺服电机的维护方法 – （2） 交流伺服电机常见故障：接线故障，转 子位置检测元件故障，电磁制动故障。 – （3）交流电机故障判断方法有：电阻测量, 电 机检查
三.主轴伺服的故障及诊断 主轴伺服系统故障表现形式： 一是在CRT或操作面板上显示报警内容或报警信 息； 二是在主轴驱动装置上用报警灯或数码管显示主 轴驱动装置的故障： 三是主轴工作不正常但无任何报警信息。 《数控维修技术》 项目八数控机床故障诊断
《数控维修技术》 项目八 数控机床故障诊断 三．主轴伺服的故障及诊断 • 主轴伺服系统故障表现形式： – 一是在CRT或操作面板上显示报警内容或报警信 息； – 二是在主轴驱动装置上用报警灯或数码管显示主 轴驱动装置的故障； – 三是主轴工作不正常但无任何报警信息
三.主轴伺服的故障及诊断 常见的主轴单元的故障有： (1)主轴不转 (2)电动机转速异常或转速不稳定 (3)外界干扰 (4)主轴转速与进给不匹配 (5)主轴异常噪声或振动 (6)主轴定位抖动 《数控维修技术》 项目八数控机床故障诊断
《数控维修技术》 项目八 数控机床故障诊断 三．主轴伺服的故障及诊断 常见的主轴单元的故障有： （1）主轴不转 （2）电动机转速异常或转速不稳定 （3）外界干扰 （4）主轴转速与进给不匹配 （5）主轴异常噪声或振动 （6）主轴定位抖动