伺服系统是数控机床的“神经与肌肉”,控制着各坐标轴的精确定位与运动。伺服系统故障率很高,几乎占CNC故障的三分之一。本文系统梳理进给伺服系统的常见故障类型、成因与排除方法。
一、超程报警
当进给运动超过由软件设定的软限位或由限位开关决定的硬限位时,就会发生超程报警,CRT上会显示报警内容。
排除方法:根据数控系统说明书操作,将超程轴移出超程区。手动将机床向回零反方向移动一定距离,再执行回零动作。若以上操作后仍有报警,检查回零减速信号、回零档块、回零开关及相关信号电路。
二、过载报警
当进给运动的负载过大、频繁正反向运动以及传动链润滑状态不良时,均会引起过载报警。CRT上会显示伺服电机过载、过热或过流等报警信息。
排除方法:先确认报警号。检查负载是否超出设备额定功率,或电机散热风扇是否堵塞。若为伺服电机过载,检查电机电缆是否破损、接头是否松动,用万用表测量电机绕组电阻值。同时检查进给传动链的润滑状况。
三、窜动
在进给时出现窜动现象,原因包括:
测速信号不稳定(测速装置故障、反馈信号干扰)
速度控制信号不稳定或受到干扰
接线端子接触不良(如螺钉松动)
当窜动发生在换向瞬间时,一般是由于进给传动链的反向间隙或伺服系统增益过大所致。
四、爬行
爬行发生在启动加速阶段或低速进给时,一般由以下因素导致:
进给传动链的润滑状态不良
伺服系统增益低
外加负载过大
联轴器连接松动或存在缺陷,造成丝杠转动与电机转动不同步
五、振动
机床高速运行时产生振动,可能出现过流报警。振动问题应重点查找速度调节器,从以下三方面排查:
给定信号:检查位置偏差计数器发出的信号是否有振动分量
测速发电机及伺服电机:观察反馈波形是否有规律振荡
速度调节器本身:如上述方法无效,考虑更换速度调节器板
六、位置偏差过大
若出现“位置偏差过大”报警,需重新校准编码器参数并检查信号线缆连接。检查光栅尺读数头是否有切屑污染,标尺表面是否划伤;检查丝杠螺母是否松动。


