此机床刚开机时工作正常。工作几小时后（时间不定），Z轴出现剧烈振荡，CNC报警，机床无法正常工作。关机再启动，只要手动或自动移动Z轴，在所有速度范围内，都发生剧烈振荡。但如果关机时间足够长（如次日再开机），机床又可以正常工作一段时间，周而复始出现以上故障。

　　该机床X、Z分别采用FANUC5、10型AC伺服电动机驱动，主轴采用FANUC8SAC主轴驱动，机床带液压夹具、液压尾架和15把刀的自动换刀装置，全封闭防护，自动排屑。因此，控制线路设计比较复杂，机床功能较强。

　　故障原因不外乎机械、电气两个方面。在机械方面。可能是由于贴塑导轨的热变形、脱胶，滚珠丝杠、丝杠轴承的局部损坏或调整不当等原因引起的非均匀性负载变化，导致进给系统的不稳定。在电气方面，可能是由于某个元器件的参数变化，引起系统的动态特性改变，导致系统的不稳定等等。

　　由于本机床采用的是半闭环伺服系统，为了分清原因，维修的第一步是松开Z轴伺服电动机和滚珠丝杠之间的机械联接，在z轴无负载时，运行加工程序，以区分机械、电气故障。

　　经实验发现：故障仍然存在，但发生故障的时间有所延长。因此，可以确认故障为电气原因，并且和负载大小或温升有关。

　　鉴于数控机床伺服进给系统包含了CNC、伺服驱动器、伺服电动机等三大部分，为了进一步分清原因，维修的第二步是将CNC的X轴和Z轴的速度给定和位置反馈互换（CNC的M6与M8、M7与M9互换），即：利用CNC的X轴指令控制机床的Z轴伺服和电动机运动，CNC的Z轴指令控制机床的x轴伺服和电动机运动，以判别故障发生在CNC或伺服。经更换发现，此时CNC的Z轴（带X轴伺服及电动机）运动正常，但X轴（带Z轴伺服及电动机）运动时出现振荡。据此，可以确认故障在Z轴伺服驱动或伺服电动机上。

　　考虑到该机床X、Z轴采用的是同系列的AC伺服驱动，其伺服PCB板型号和规格相同，为了进一步缩小检查范围，维修的第三步是在恢复第二步CNC和X、Z伺服问的正常连接后，将X、Z的PCB板经过调整设定后互换。经互换发现，这时X轴工作仍然正常，Z轴故障现象不变。

　　根据以上实验和检查，可以确认故障是由于Z轴伺服主电路或伺服电动机的不良而引起的。但由于X、Z电动机的规格相差较大，现场无相同型号的伺服驱动和电动机可供交换，因此不可以再利用“互换法”进行进一步判别。考虑到伺服主电路和伺服电动机的结构相对比较简单，故采用了原理分析法再进行了以下检查。

　　经过前面的检查，故障范围已缩小到伺服主回路与伺服电动机上，当时笔者主观认为伺服主回路，特别是逆变功率管由于长时间在高压、大电流情况下工作，参数随着温度变化而变值的可能性较大。并测绘了实际AC驱动主回路原理图。下图是根据实物测绘的FANUCAC伺服主回路原理图（板号：A06B-6050-H103）。根据原理图可以分析、判断图中各元器件的作用如下：

　　NFB1为进线断路器，MCC为伺服主接触器，ZNR为进线过电压抑制器。VA～VF为直流整流电路，TA～TF为PWM逆变主回路。C1～C3、Rl为滤波电路。V1、V2、R2为直流母线电压控制回路。R3为直流母线电流检测电阻，R4、R5为伺服电动机相电流检测电阻，R6～R8为伺服电动机能耗制动电阻。

　　经静态测量，以上元器件在开机时及发生故障停机后其参数均无明显变化，且在正常范围。为进一步分析判断，在发生故障时，对主回路的实际工作情况进行了以下分析测量：对于直流整流电路，若VA～VF正常，则当输入线电压U1为200V时，A、B问的直流平均电压应为：Uab=1.35xU1=270V。

　　考虑到电容器Cl的作用，直流母线的实际平均电压应为整流电压的1.1～1.2倍左右，即300～325V左右。实际测量（在实际伺服单元上，为CN3的（5）脚与CN4的（1）脚间），此值正常，可以判定VA～VF无故障。对于直流母线控制回路，若V1、V2、Tl、R2、R3工作正常，则C、D问的直流电压应略低于A、B间的电压，实际测量（在实际伺服单元，为CN4的（1）脚与CN4的（5）脚间），此值正常，可以判断以上元器件无故障。

　　但测量TA～TF组成的PWM逆变主回路输出（T1的（5）、（6）、（7）端子），发现V相电压有时通时断的现象，由此判断故障应在V相。为了进一步确认，维修时将U相的逆变晶体管（TA、TB）和V相的逆变晶体管（TC、TD）作了互换，但故障现象不变。

　　经上检查，确认故障原因在伺服电动机。对伺服电动机进行仔细检查，最终发现电动机的V相绝缘电阻在故障时变小，当放置较长时间后，又恢复正常。经检查，发现该电动机绕组和引出线中间的连接部分由于长时间的冷却水渗漏，绝缘老化；经过重新连接、处理、固化、安装、调整后，故障排除。