发布者：变频器维修部    来源：上海仰光电子工程部     发布时间：2021-1-13

   数控铣床上西门子伺服驱动器维修常见故障：

一、SA6/3000三米数控外圆磨床X轴、TZ2916数控镗铣床B轴产生轨迹误差监控报警

　　SA6/3000三米数控外圆磨床采用FAGOR8055数控系统，其故障现象是：手动移动X轴时，该轴高速移动，然后报警。但是在利用操作面板上的1μm按键移动时，X轴平稳移动，但不停止，且跟随误差始终为1μm。由此可推断，驱动装置及伺服电机均正常，由于跟随误差不能随X轴移动而消除，可大概确定无位置反馈信号。至于故障现象，可以通过图1得到解释，由图1可知Δθ=θr-θf，手动移动X轴时，θf为0，θr不断增大，则Δθ不断增大，Vr=Kθ*Δθ就变得很大，造成电机快速移动，直至Δθ超出允许值，产生轨迹误差监控报警。若用1μm按键移动时，由于Δθ=θr=1μm，可知跟随误差始终不变，Vr=Kθ*Δθ= Kθ/100，因而X轴能平稳移动，且Δθ也未超出误差允许值，机床不会报警。将Z轴位置编码器与X轴位置编码器互换后，X轴恢复正常，Z轴出现相同故障，因而确定X轴位置编码器出故障。

　　同理，TZ2916数控镗铣床B轴是在厂方数控机床维修员维修B轴工作台齿圈时，出现B轴轨迹误差监控报警，运用上述方法，确定B轴旋转编码器可能出故障。经过向其修理人员询问，才知他们为了数控机床维修方便，将编码器拆了下来，但又想让B轴转动，便于数控机床维修，因此发生了此故障。但是，为了让B轴转起来，在将电机编码器进行信号倍频后作为位置反馈信号提供给数控系统，如图1虚线①所示，从而满足了闭环要求（半闭环），使B轴转了起来。

二、BP200数控镗铣床X轴剧烈抖动，产生静态误差监控报警

　　某台进口BP200数控镗铣床X轴移动时剧烈抖动，产生静态误差监控报警。从图1应该看出，其Δθ和ΔV应该是或大或小、或正或负的，而事实上也确实是这样，从实际状态值也反映了这一点。首先从位置环考虑，由于θr是稳定的，且θf由于X轴的剧烈抖动，数据变化应该是无规律的，因而Δθ=θr-θf是异常的。但是也不排除测量系统本身故障而输出异常数据，导致抖动产生。我们采用代换法分别排除了钢尺及读数头的故障嫌疑，确定了测量系统没有问题。分析图1控制原理，我们假设一开始Δθ过大，造成Vr=Kθ*Δθ很大，电机快速移动，又造成θf迅速增大，且超过θr，使得Δθ<0, Vr<0,电机又反向移动。这样，就形成了抖动。那怎样才能使得Δθ无端地变大呢？经过分析，只有齿轮间隙可造成Δθ变大，经检查传动部分，确实有不小的间隙存在，排除此间隙后，机床恢复正常

   数控磨床西门子伺服驱动器维修不同故障有哪些？

位置反馈板故障的维修

故障现象：一台采用直流伺服系统的美国数控磨床，E轴运动时产生“EAXIS??EXECESS?FOLLOWING?ERROR”报警。
分析及处理过程：观察故障发生过程，在起动E轴时，E轴开始运动，CRT上显示E轴数值变化，当数值变到14时，突然跳变到471，分析确认为反馈部分存在问题。更换位置反馈板后，故障消除。

例424．反馈电缆折断的故障维修

故障现象：一台数控磨床，E轴修整器失控，E轴能回参考点，但设定在自动或半自动修整时，运动速度极快，直到撞到极限开关。??
分析及处理过程：观察发生故障的过程，发现撞极限开关时，其显示的坐标值远小于实际值，故确认是位置反馈的问题。但更换反馈板和编码器都未能解决问题。后仔细研究发现，E轴修整器是由Z轴带动运动的，一般回参考点时，E轴都在Z轴的一侧，而修整时，E轴修整器被Z轴带到中间。为此我们做了这样的试验，将E轴修整器移到Z轴中间，然后回参考点，这时回参考点也出现失控现象，为此断定由于E轴修整器经常往复运动，导致E轴反馈电缆折断，而使接触不良。找出断点，焊接并采取防折措施后，故障消除。

1.2 进给伺服驱动模块

华中HNC-21M 数控系统的XS30～XS33 接口为模拟式、脉冲式（含步进式）进给轴控制接口。进给伺服驱动由HNC-21M 数控系统通过XS30～XS33 接口控制伺服驱动器来实现。XS30 连接X 轴伺服驱动器，XS31 连接Y轴伺服驱动器，XS32 连接Z 轴伺服驱动器。本实训平台所采用的伺服驱动器为HSV160 系列数字交流伺服驱动器，该驱动器控制方式主要有位置控制方式和速度/转矩控制方式。

1.3 主轴驱动模块

主轴的速度控制主要是由主轴变频器来完成，数控装置通过主轴变频器速度控制接口对主轴的转速进行控制。主轴的启动、停止、正转及反转则由PLC 完成。本实训平台选用日立SJ200 系列变频器来实现对于主轴的驱动及控制，其与数控系统的连接接口为XS9。

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