数控机床的伺服系统原则上应包括从给定位置指令脉冲到实际位置输出的所有环节，包括位置控制、速度控制、驱动电机、检测元件、机械传动元件等。 然而，在许多系统中，为了制造方便，伺服系统的位置控制部分通常与CNC装置集成在一起。因此，人们通常所说的机床伺服进给系统，一般是指伺服进给系统的速度控制单元、伺服电机和检测元件，而不包括位置控制部分。 数控机床的伺服进给系统根据控制系统的结构可分为开环控制、闭环控制、半闭环控制和混合控制。 根据伺服进给系统所用伺服电机的类型，半闭环和闭环数控机床常用的伺服进给系统可分为DC伺服驱动和交流伺服驱动。 在20世纪70-80年代，数控机床一般由DC伺服驱动。自20世纪80年代中后期以来，交流伺服驱动在数控机床中得到了广泛应用。 一般来说，DC传动系统根据其主电路中使用的功率放大元件的类型可分为两种:晶闸管调速系统(简称SCR调速系统)和晶体管脉宽调制调速系统(简称PWM调速系统)。 在控制方面，可以采用模拟控制或数字控制。因此，在某些情况下，可以分为模拟控制和数字控制。 交流伺服系统一般采用PWM调制信号控制功率晶体管主电路进行驱动和放大，按其指令信号和控制形式可分为模拟伺服和数字伺服。 早期的交流伺服系统一般是模拟伺服系统，而现在的交流伺服系统通常是数字量控制的全数字交流伺服系统。 在多年的维修工作中，我处理过许多与数控机床进给伺服系统有关的故障。我总结了进给伺服系统的常见故障。 常见的进给伺服故障如下:1 .当进给运动超过软件设置的软限位或硬限位开关位置时，将发出超程报警。一般报警内容会显示在数控系统的显示器上，可以根据数控系统的手动和电气原理图排除和解除报警。 注意:如果机床的某个轴没有到达终点位置，出现超程报警，通常是因为机床运行时限位开关线断了或限位开关被什么东西卡住了。 2.超载。通常当进给运动负荷过大、频繁的正反向运动、传动链润滑不良或斜铁磨伤、电机电源线接地等原因时，会出现伺服电机电流大、电机温度过高或电机过载报警。 有时，当机床运行时，驱动控制单元、驱动元件和电机本身的故障也会引起过载报警。 一般情况下，伺服电机过载、过热或过电流等报警信息都会显示在数控系统的显示器上。 同时，在高压柜内的进给驱动单元上，指示灯或数码管会提示驱动单元过载、过流等信息。 大型装备制造分公司型号为TK42160C数控镗床，采用西门子840D数控系统。X轴曾经因为拖链中的伺服电机电源线接地引起过载报警，更换新的电机电源线后机床正常。 3.爬行发生在起动加速期或低速进给时，一般由进给传动链润滑状态不良、伺服系统增益低、外部负载过大等因素引起。 特别要注意的是，用于连接伺服电机和滚珠丝杠的联轴器，由于连接松动或联轴器本身的缺陷，如裂纹等。，导致滚珠丝杠和伺服电机旋转不同步，从而使进给运动忽快忽慢，产生爬行现象。 大型装备制造分公司型号为2a 637гф1数控镗床，X轴出现过不稳定低速进给(即爬行)。经检查，发现X轴斜铁因润滑和油污轻微损坏，经处理后，X轴低速进给正常。 4.振动进给时(特别是低速时)，机床某轴的振动通常是由于测速信号不稳定，如测速装置故障、测速装置反馈信号干扰等；速度控制信号不稳定或受干扰；端子接触不良，如螺丝松动等。 当振动发生在从前进运动换向到后退运动的瞬间时，通常是由于进给传动链的反向间隙或伺服系统的增益过大造成的。 当机床高速运转时，可能会产生振动，然后会出现过电流报警。 机床的振动问题一般属于速度问题，要找速度环；机床速度的整个调节过程都是由调速器来完成的，也就是说所有与速度有关的问题都要找调速器，所以振动问题也要找调速器。 从给定信号、反馈信号、调速器本身三个方面查找故障。 5.伺服电机不会将数控系统转向进给驱动单元。除了速度控制信号，还有使能控制信号，一般是DC+24V DC电压。 伺服电机不转时，常见的诊断方法有:检查数控系统是否有速度控制信号输出；检查启用信号是否打开。 通过数控系统的显示器观察I/O状态，分析机床的plc梯形图(或流程图)判断是否满足润滑、冷却等进给轴的启动条件；对于带电磁制动器的伺服电机，检查电磁制动器是否释放；检查进给驱动单元是否有故障，以及伺服电机是否有故障。 武汉某大型装备制造厂使用西门子840D数控系统的XK2425/2型数控龙门铣床，曾出现Z轴伺服电机不转的故障。 故障现象是无论Z轴正反转打开，Z轴都没有动作(Z轴的电机不转)，但是没有报警。 通过观察数控系统显示器上显示的诊断-维修显示-驱动调整菜单，发现没有轴的脉冲使能信号。 轴的使能信号是由轴的驱动单元的控制板给出的，所以初步判断轴的控制板有故障或者控制板到数控单元的使能信号线坏了。 首先将Z轴驱动控制板更换为Y轴驱动控制板，发现此时Z轴正常开启，而Y轴开启时出现了与刚开始Z轴相同的故障现象。 可以确认Z轴驱动控制板故障，更换新的驱动控制板后Z轴正常。 6.位置误差当伺服轴运动超出位置公差范围时，数控系统会产生位置误差过大的报警，包括跟随误差、轮廓误差和定位误差。 主要原因是:系统设定的允许范围小；伺服增益设置不当；位置检测装置被污染或调整不当；进给传动链累积误差过大:主轴箱垂直移动时，平衡装置(如平衡液压缸)不稳定。 7、漂移漂移是指当给定指令值为零时，坐标轴仍然运动。 通过数控系统的误差补偿和驱动单元的零速调整来消除。 8.机械传动部件的间隙和松动在数控机床的进给传动链中，经常由于传动元件的键槽和键之间的间隙而损坏传动。因此，在设计中除了精心选择关键的耦合机构外，还必须严格考察加工和装配。 装配滚珠丝杠时，应检查轴承的预紧力，防止滚珠丝杠轴向移动，因为间隙是造成明显传动间隙的另一个原因。 我公司的数控机床采用两种进给系统:DC调速系统和交流伺服系统。 目前，交流伺服系统被广泛应用，包括FAGOR、SIEMENS、NUM、安川等厂商生产的交流伺服系统。 对于不同的伺服系统，虽然故障时的显示状态和报警号不同，但工作原理基本相同，维修方法也有很多相似之处。 作为一名设备维修工作者，要多学习，多阅读，勤总结，这样才能通过科学的方法和有效的措施，随时快速地找出故障原因，解决问题，保证数控机床安全可靠运行，提高设备利用率。

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