论文摘要：数控系统轴伺服故障是数控机床维修中常见的一种故障，文章以西门子840D、802D数控系统为例，结合维修实例分析了轴伺服故障报警的故障原因及处理方法，以便日后修理此类故障有所借鉴。

关键词：轴伺服故障；数控系统；840D；802D；故障原因

1轴伺服故障报警的故障原因及处理方法
　　1.1轴伺服故障报警的故障原因
　　参照840D/802D诊断手册，可以知道轴伺服故障报警的相关信息[1][2]：25201轴%1伺服（驱动）故障，%1为轴名称、主轴号，报警说明为驱动装置发出一级严重故障信号，故障可以通过鉴定以下额外输出的报警来识别：报警300500、300502-300505、300508、300515、300608、300612、300614、300701-300761、300799。25201轴伺服故障报警通常是由以上某一报警引起的，通过报警信息以及维修经验，对于此类伺服故障，通常会考虑以下故障原因：伺服电机有无故障、伺服驱动器（控制模块或功率模块）有无故障、电机和驱动之间的连线（反馈电缆、动力电缆）是否有问题、编码器是否损坏等。
　　1.2轴伺服故障报警的处理方法
　　由报警提示可以得出，此类故障检验的重点是电机编码器、电缆、插头、控制模块、功率模块以及电机。维修过程中可以从简单容易的入手，如检查驱动电机与611D模块之间的插头，用手触摸感觉是否有松动现象，并对其进行加固处理。对于电机可以检测电机接线头、引线处等部位，并用兆欧表检查电机的三相绕组，再用接地故障检查方法检查电机。对于驱动模块的检查，若进给轴采用的是同型号的模块，我们可以采用部件交换法进行分析验证。报警信息提供了很多需要排查的地方，如何能快速的找出故障点而少走弯路，就离不开我们日常维修中总结出的维修经验。

2轴伺服故障维修实例分析
　　实例一：军工分厂7A288龙门铣床，802D系统，移动Y轴（滑板）到某一位置时，出现报警25201Z轴驱动故障、300500Z轴驱动系统出错，重开机运行一段时间后，同一位置出现相同故障。由于Y轴和Z轴可以正常运行一段时间，故暂时先排除驱动模块故障，机床总是在同一位置出现故障，故怀疑Z轴编码器电缆线或动力电缆线出现问题，后爬到横梁发现Z轴电机动力电缆线破皮接地导致此故障，修复后故障消失。
　　实例二：军工分厂TK42160龙门铣床，840D系统，机床在铣削平面时经常出现报警25201轴SP伺服故障、300504轴SP驱动4电机变频器出错。300504的报警说明为发动机传感器的信号电平太小或被干扰。引起此报警的原因很多，下面列举一些，供分析和参考：
　　（1）控制传感器、传感器接线和驱动电机与611D模块间的插头是否紧固。（2）是否存在暂时性的中断，比如接触不良。（3）控制模块前板的保护支架（上面的螺丝）是否紧固。（4）电机、电机编码器或编码器电缆是否存在故障。（5）如果是直线电机，检测信号电平，可能在公开的测量体系中卷尺被污染。（6）如果使用的是齿轮编码器，检测齿轮和传感器之间的距离，更换传感器或损坏的齿轮。（7）控制模块是否存在故障。
　　对于本机床伺服故障报警，在排除电机故障后，采用部件互换法对调主轴和X轴控制模块，故障未消除，排除控制模块故障，最后把故障范围锁定在编码器或编码器电缆上，在外敷一根电缆线后故障消失，由此可判定由于电缆线内部有虚连造成伺服信号丢失导致故障发生。
　　实例三：军工分厂TK42160龙门铣床在运行过程中出现报警25201Z轴伺服故障、300508Z轴电机测量系统零标志监控。300508的报警说明为在通过零标记时模数（16/10）计算的编码器接线数出错，增量丢失或增加。通过观察故障现象，发现机床并不是一开始运行就出报警，而是在Y轴（滑板）开到某一位置（边侧）时出现报警，根据故障现象和报警说明初步怀疑Z轴电机编码器或编码器电缆存在故障。后爬到横梁上发现故障时Z轴编码器电缆有一段被拖链挤压，当滑板开到边侧时，到Z轴电机编码器插头的这段电缆线绷得很紧，可能由于插头瞬间振动造成信号暂时性中断，导致伺服故障报警的出现，后经过重新布线排除故障，使机床恢复正常运转。
　　实例四：军工分厂XKAE2420×40龙门铣床，840D系统，机床在X轴起动瞬间出现报警25201X轴伺服故障、300608X轴速度控制输出被限制。300608的报警说明为速度控制器输出时间超过允许的限制时间，扭矩设定值超过扭矩限定值或者电流设定值超过电流限定值。出现此故障一般考虑以下故障原因：
　　（1）电极被卡住、负载过重或刹车关闭。（2）旋转扭矩限制、功率限制和电流限制设置是否合理。（3）电机是否接地。（4）检查电机变频器的连接（缺少相位，旋转区域错误）。（5）检测编码器线数。（6）检测编码器、编码器电缆和保护屏是否接触不良或电缆断开。（7）编码器电缆与编码器类型是否相配。（8）检测控制器设置。对于本机床伺服故障报警，由于机床之前运行正常，故可排除2）5）7）8）故障原因，观察故障现象发现报警均在X轴起动瞬间出现，且840D系统显示起动瞬间X轴电流剧增，但X轴实际没动，故怀疑X轴电机是否存在故障或电机制动器是否打开。经测量电机无故障，但起动时电机制动器线圈没有得电，排查发现回路中控制制动器线圈的继电器KA101常开触点氧化虚连，造成电机制动器没有打开，导致故障发生，更换继电器后故障消失。
　　实例五：军工分厂西德2×6米龙门铣床在运行过程中频繁出现报警25201主轴伺服故障、300515主轴散热器温度超差。300515的报警说明为功率部件的温度是通过冷却体上的温度开关获得的，在冷却体温度警告20秒钟后，为了避免对功率部件造成热破坏，要立即停止驱动。出现此故障一般考虑以下故障原因：
　　（1）电器柜中空气是否流通，如有必要冷却611D模块的周围空气。（2）通过改变工件编程来避免大量前后紧密相连的加速和刹车操作。（3）周围温度太高。（4）模块损坏。（5）风扇出错。对于本机床伺服故障报警，首先排除了加工程序故障，对功率模块风扇清灰，故障未消除，外加风扇加快空气流动但故障现象依旧。最后怀疑功率模块是否损坏，在更换主轴功率模块后，故障消失。
　　实例六：军工分厂西德2×6米龙门铣床频繁出现报警25201Z10轴伺服故障、300614Z10轴超过电机温度。300614的报警说明为电机温度（通过温度传感器KTY84测量，通过电机编码器电缆传到模块）超过了温度限制，引起伺服电机温度过高报警的原因有很多，下面列举一些，供分析参考。
　　（1）电机存在过载或长时间工作在过载状态，使电机工作电流超过了允许的最大工作电流，而使电机发热。（2）电机温度传感器存在问题，使测量温度不准确。（3）电机编码器电缆内部连接电机温度传感器的线断或接触不良。（4）电机编码器损坏。（5）电机匝间短路。（6）有关电机的机床数据设置有误，而引起电机电流太大。（7）611D控制模块损坏。（8）第一扭矩极限MD1230，第一功率极限MD1235设置太高。
　　对于本机床Z10（滑枕）温度高掉电，滑枕静止时温度在90度左右，开Y轴Z10温度在60-120度之间变化，经检查电机实际温度并不高，运行时电机电流也不大，而840D系统显示Z10电机温度高，机床运行一会便出现300614超过电机温度报警。最初怀疑611D控制模块温度监控电路故障，但更换模块后故障现象依旧。于是将故障锁定在电机编码器或编码器电缆上，考虑到以前Z10电机编码器电缆插头是二次焊接的，故怀疑插头线有虚连造成温度监控故障，将电缆线紧固后故障消失。

3结束语
　　同样一个故障，故障点可能出在不同方面，故障出现时，维修人员第一时间要做的就是从机床操作人员那里获得故障出现的时间、现象，综合各种信息认真冷静分析，不放过任何一条线索，采取由简入难、由易到繁，通过各种诊断方法直到排除故障。

参考文献
　　[1]SINUMERIK840D/840Di/810D诊断说明.2004.
　　[2]SINUMERIK802D诊断说明.2002.