伺服主轴故障常见类型、原因及解决方案如下:
一、常见故障类型及原因
外界干扰
原因:电磁干扰、屏蔽和接地措施不良,导致主轴转速指令信号或反馈信号受到干扰,使主轴驱动出现随机和无规律性的波动。
表现:当主轴转速指令为零时,主轴仍往复转动,调整零速平衡和漂移补偿也无法消除故障。
过载
原因:切削用量过大、频繁正反转、负载超出系统额定能力等。
表现:主轴电动机过热、主轴驱动装置显示过电流报警等。
主轴定位抖动
定位检测用的传感器位置安装不正。
主轴速度控制单元的参数不合适。
机械部件磨损或损坏,如轴承损坏、联轴器故障等。
原因:
表现:主轴在定位时出现来回摆动现象,影响刀具交换、精镗退刀以及齿轮换档等操作的准确性。
主轴转速与进给不匹配
主轴编码器有问题,导致无法提供每转一个脉冲的反馈信号。
CNC系统输出的主轴转速模拟量没有达到与转速指令对应的值。
测速装置有故障或速度反馈信号断线。
主轴驱动装置故障。
原因:
表现:在进行螺纹切削或用每转进给指令切削时,会出现停止进给但主轴仍继续运转的故障。
转速偏离指令值
电动机过载。
CNC系统输出的主轴转速模拟量异常。
测速装置故障或速度反馈信号断线。
主轴驱动装置故障。
原因:
表现:主轴转速超过技术要求所规定的范围。
主轴异常噪声及振动
机械部分问题:如轴承损坏、齿轮啮合不良、主轴部件动平衡不好等。
电气驱动部分问题:如驱动装置故障、再生回路故障等。
原因:
表现:主轴在运行过程中出现异常噪声和振动,影响加工精度和设备寿命。
主轴电动机不转
电源问题:如电源不稳定、电压波动、电源连接不良等。
控制系统问题:如CNC系统无速度控制信号输出、使能信号未接通、主轴驱动装置故障等。
机械部分问题:如主轴与主轴电机的连接皮带过紧、连轴器故障、主轴负荷太大等。
原因:
表现:主轴电动机无法启动或运转不正常。
二、解决方案
针对外界干扰
检查屏蔽和接地措施:确保信号线和电源动力线分开走线,反馈线屏蔽网在伺服单元一侧接地。
增加滤波器:在信号输入端增加滤波器,减少电磁干扰的影响。
针对过载
调整切削用量:避免切削用量过大或频繁正反转。
检查负载情况:确保负载未超出系统额定能力。
更换磨损部件:定期检查并更换磨损的机械部件,如轴承、齿轮等。
针对主轴定位抖动
调整传感器位置:确保定位检测用的传感器位置安装正确。
优化控制参数:调整主轴速度控制单元的参数,使其更适应实际工况。
更换磨损部件:检查并更换磨损的机械部件,如轴承、联轴器等。
针对主轴转速与进给不匹配
检查编码器:确保主轴编码器正常工作,提供准确的反馈信号。
调整CNC系统输出:确保CNC系统输出的主轴转速模拟量与转速指令对应。
检查测速装置和反馈信号:确保测速装置正常工作,速度反馈信号无断线。
针对转速偏离指令值
检查电动机负载:确保电动机未过载运行。
调整CNC系统输出:确保CNC系统输出的主轴转速模拟量准确。
检查测速装置和反馈信号:确保测速装置正常工作,速度反馈信号无断线。
更换主轴驱动装置:如确认主轴驱动装置故障,需进行更换。
针对主轴异常噪声及振动
区分故障部位:首先区分异常噪声及振动发生在主轴机械部分还是电气驱动部分。
检查机械部分:如轴承、齿轮、主轴部件动平衡等,确保机械部分正常工作。
检查电气驱动部分:如驱动装置、再生回路等,确保电气驱动部分正常工作。
针对主轴电动机不转
检查电源系统:确保电源稳定、电压正常、电源连接无误。
检查控制系统:确保CNC系统有速度控制信号输出、使能信号接通、主轴驱动装置正常工作。
检查机械部分:确保主轴与主轴电机的连接皮带松紧度合适、连轴器正常工作、主轴负荷未超出额定能力。

