数控机床伺服系统的故障与应对措施

1 伺服电机故障   故障现象：一台配有 FANUC FS-11M 系统的加工中心，出现 SV023 和 SV009 报警分析与处理过程： SV023报警表示伺服电动机过载2，产生的原因是：

（1）电动机负载太大

（2）速度控制单元的热继电器设定错误

（3）伺服变压器热敏开关不良

（4）再生反馈能量过大

（5）速度控制单元印制线路板上设定错误

 SV009 报警表示移动时误差过大，产生的原因是： （1）数控系统位置偏差量设定错误

（2）伺服系统超调 （3）电源电压太低

（4）位置控制部分或速度控制单元不良

（5）电机输出功率太小或负载太大等   综合上述两种报警产生的原因，电动机负载过大的可能性最大 测定机床空运行时的电动机电流，结果超过电动机的额定电流 将该伺服电动机拆下，在电动机不通电的情况下，用手转动电动机输出轴，结果转动很费劲，这表明电动机的磁钢有部分脱落，造成了电动机超载。 2 伺服驱动器故障   故障现象：采用 FANUC-0M 数控系统的立式加工中心，在加工过程中，出现 ALM414 报警， 伺服驱动器显示报警 8分析与处理过程：该机床采用的是 FANUC 系列数字伺服驱动系统，系统 ALM414 报警的含义为 轴的数字伺服系统错误 1驱动器显示 8 ，表示 轴（在机床上为x轴）过电流根据报警显示内容，通过机床自诊断功能，检查诊断参数 DGN720，发现其第 4 位为 1 ，即x轴出现过电流（HCAL）报警 FANUC 数字伺服 轴产生 HCAL 报警的原因主要有： （1） 轴伺服电动机的电枢线产生错误 （2）伺服驱动器内部的晶体管模块损坏 （3） 轴伺服电动机绕组内部短路 （4）伺服驱动器的主板 PCB 损坏   根据故障情况，由于发生故障前机床可以正常工作，故基本可以排除 轴伺服电动机联接错误的可能性测量 轴伺服电动机的电枢绕组，发现三相绕组电阻相同，阻值在正常的范围，故可以排除电动机绕组内部短路的原因检查伺服驱动器内部的晶体管模块，用万用表测得电源输入端的相间电阻只有6 ，低于正常值 因此，可以初步判定驱动器内部晶体管模块损坏 经仔细检查确认晶体管模块已经损坏；更换一晶体管模块后，故障排除3 测速电机故障 故障现象：一台配有 FANUC 7M 系统的立式加工中心，开机时，系统出现 ALM05 07和 37号报警分析与处理过程： FANUC 7M 系统 ALM05 报警的含义是 系统处于 急停 状态 ； ALM07 报警的含义是伺服驱动系统未准备好 ； ALM37 是 轴位置误差过大报警 3分析以上报警， 报警是由于系统 急停 信号引起的，通过检查可以排除； ALM07 报警是系统中的速度控制单元未准备好，可能的原因有：

（1）电动机过载 （2）伺服变压器过热

（3）伺服变压器保护熔断器熔断 （4）输入单元的 EMG （IN1）和 EMG （IN2）之间的触点开路

（5）输入单元的交流100V 熔断器熔断（F5）

（6）伺服驱动器与 CNC 间的信号电缆连接不良

（7）伺服驱动器的主接触器（MCC）断开ALM37 报警的含义是 位置跟随误差超差综合分析以上故障，当速度控制单元出现报警时，一般均会出现 ALM37 报警，因此故障维修应针对 ALM07报警进行在确认速度控制单元与 CNC 伺服电动机的连接无误后，考虑到机床中使用的 伺服驱动系统的结构和参数完全一致，为了迅速判断故障部位，加快维修进度，维修时首先将 两个轴的 CNC 位置控制器输出连线xc （z轴）和xf （y轴）以及测速反馈线 XE（z 轴）与XH（y 轴）进行了对调 这样，相当于用 CNC 的 轴信号控制Y 轴，用 CNC 的 轴信号控制 轴，以判断故障部位是在 CNC 侧还是在驱动侧 经过以上调换后开机，发现故障现象不变，说明本故障与 CNC 无关在此基础上，为了进一步判别故障部位，区分故障是由伺服电动机或驱动器引起的，维修时再次将 轴速度控制单元进行了整体对调 经试验，故障仍然不变，从而进一步排除了速度控制单元的原因，将故障范围缩小到 轴直流伺服电动机上拆开直流伺服电动机，经检查发现，该电动机的内装测速发电机与伺服电动机间的联接齿轮存在松动，其余部分均正常 将其联接紧固后，故障排除。