数控机床主轴伺服系统故障课件

1、单元教学设计沧州职业技术学院单元名称主轴系统的故障维修能力目标知识能力目标:1) 能对主轴进行润滑与维护。2) 知道主轴内部的结构组成。3）知道主轴系统装、卸刀具的工作过程与原理。4）能分析主轴的常见故障并维修。5）具备安全文明维修的能力。技能能力目标：1）具有较好的学习新知识与技能的能力。2）具有正确的理解能力与表达能力。3）具有查找资料、文献获取信息的能力。 4）具有合理制定工作计划的能力。态度目标：1）具有较强的自我控制能力和团队协作能力。2）有较强的责任感和认真的工作态度。3）服从安排、遵守纪律，初步具备环保意识。知识目标对该部分的理论知识有系统的认识，达到银领人才所具备的理论基础：1

2、. 了解数控机床主轴伺服系统的分类；2. 掌握主轴伺服系统的工作原理；3. 掌握主轴伺服系统的常见故障形式及排除方法。（2）过载。切削用量过大、频繁的正反转变速等均会引起过载报警。具体表现为主轴电机过热、主轴驱动装置显示过电流报警等。（3）主轴定位抖动。主轴的定向控制（又称主轴定位控制）是将主轴准确停在某一固定位置上，以便在此位置进行刀具交换、精镗退刀、齿轮换挡等。（4）主轴转速与进给不匹配。当进行螺纹切削或用每转进给指令切削时，可能出现停止进给，主轴仍会继续转动的故障。系统要执行每转进给的指令，主轴每转必须由主轴编码器发出一个脉冲反馈信号。（5）转速偏离指定值。需要考虑的因素：1）电动机过载

3、；2）主轴转速模拟量未达到与转速指令对应的值；3）测速装置有故障或速度反馈信号断线；4）主轴驱动装置有故障。（6）主轴异常噪声及振动。（7）主轴电动机不转。产生主轴定位抖动的原因是：1）准停控制均要经过减速的过程，减速或增益等参数设定不当，均可引起定位抖动。2）采用位置编码器作为位置检测元件的准停方式时，定位液压缸活塞移动的限位开关失灵，引起定位抖动。3）采用磁性传感头作为位置检查元件时，发磁体和磁传感器之间的间隙发生变化或磁传感器失灵，引起定位抖动。直流主轴伺服系统的特点（1）简化变速机构；（2）适应工厂环境的全封闭结构；（3）主轴电动机采用特殊的热管冷却系统，外形小；（4）驱动方式性能好；

4、（5）轴控制功能强，容易与数控系统配合；（6）纯电式主轴定位控制功能。直流主轴伺服系统的维护（1）安装注意事项： 1）伺服单元应位于密封的强电柜内； 2）伺服单元的安装应考虑到是否有利于拆卸和检修； 3）电动机安装需遵循的原则：安装面要平，且有足够的刚性，避免受电动机振动的影响；电刷的安装位置应有利于定期维修及更换；出入电动机冷却风口的空气要充分，安装位置应尽可能使冷却部分的检修清洁工作容易进行；电动机要安装在灰尘少、湿度低、切削液不会溅到的场所，环境温度在40度以下。（2）日常维护 1）伺服系统启动前的检查应按以下步骤进行：检查伺服单元和电动机的信号线、动力线等的连接是否正确、是否松动以及绝

5、缘是否良好；强电柜和电动机是否可靠接地；电动机电刷的安装是否牢靠，电动机安装螺栓是否完全拧紧等。 直流主轴伺服系统的故障诊断（1）主轴不能转动的原因：印制线路板太脏；触发脉冲电路故障，无脉冲产生；主轴电动机动力线断线或主轴控制单元链接不良；高低挡齿轮切换用的离合器切换不好，机床负载太大；机床未给出主轴旋转信号等。（2）电动机转速异常的原因：D/A变换器故障；测速发电机断线；速度指令错误；电动机失效；过载；印制线路板故障等；（3）主轴电动机振动或噪声的原因：电源缺相或电源电压不正常；控制单元上的电源开关设定错误；伺服单元上的增益电路和颤抖电路调整不好；电流反馈回路未调整好；三相输入的相序不对；电动机轴承故障；主轴齿轮啮合不好或主轴负载太大等。（4）速度偏差过大的原因：负荷过大，电源零信号无输出，主轴已制动。 故障现象：X轴电动机过热报警分析及处理过程：电动机过热报警，产生的原因有多种，除伺服单元本身的问题外，可能是切削参数不合理，亦可能是传动链上有问题。而该机床的故障原因是由于导轨镶条与导轨