数控车床主轴驱动系统故障分析与维修

1、 江苏畜牧兽医职业技术学院论文(设计) 毕业论文（设计）数控车床主轴驱动系统故障分析与维修NC Lathe spindle driving system fault analysis and maintenance指导老师： 班 级： 高专数控设备应用与维护08 系 （部）： 机电工程系 专 业： 数控设备应用与维护 答辩时间： 数控车床主轴驱动系统故障分析与维修NC Lathe spindle driving system fault analysis and maintenance摘 要数控机床是一种价格昂贵的精密设备，在日常工作出经常出现故障，这会影响我们加工出来的工件的精度和工件是否合

2、格！所以，对于机床的诊断与维修是很重要的.数控机床的主轴驱动系统也就是主传动系统,它的性能直接决定了加工工件的表面质量,因此,在数控机床的维修和维护中,主轴驱动系统显得很重要.关键词主轴驱动系统 ; 故障;分析; 维修 Summary CNC machine tools is an expensive sophisticated equipment, often in their daily work out of trouble, which would affect our out of the workpiece machining accuracy and workpiece is q

3、ualified! Therefore, diagnosis and maintenance of the machine is very important. CNC machine tool spindle drive system is the main drive system, its performance directly determines the surface quality of workpiece, therefore, the maintenance of CNC machine tools and maintenance, the spindle drive sy

4、stem is very important.Keywords Spindle drive system Failure Analysis Maintenance 目 录摘 要II关键词IISummaryIIKeywordsII绪论11.数控机床主轴驱动系统组成及特点分类11.1数控机床对主轴驱动系统的要求11.1.1调速范围宽并实现无极调速11.1.2恒功率范围要宽11.1.3具有4象限驱动能力11.1.4具有位置控制能力11.1.5具有较高的精度与刚度，传动平稳，噪音低11.2主轴系统分类及特点11.2.1普通笼型异步电动机配齿轮变速箱11.2.2普通笼型异步电动机配简易型变频器21.2.

5、3通笼型异步电动机配通用变频器21.2.4专用变频电动机配通用变频器21.2.5伺服主轴驱动系统21.2.6电主轴22.直流主轴驱动系统的故障与维修22.1直流主轴驱动系统的故障22.2直流主轴驱动系统系统的故障维修实例42.3直流主轴驱动系统日常维护43.交流伺服主轴驱动系统故障诊断与维修43.1交流伺服主轴驱动系统常见故障诊断与维修43.2.交流伺服主轴驱动系统常见故障的维修案列83.3交流伺服主轴驱动系统日常维护93.3.1日常检查93.3.2定期检查94.主轴通用变频器常见故障与维修94.1变频器的介绍94.2变频器的常见故障诊断与维修104.3变频器的常见故障的维修案例114.4变频

6、器的日常维护11总结11致谢11参考文献12 13 绪论数控机床主轴驱动系统是数控机床的大功率执行机构。它包括主轴驱动装置、主轴电动机、主轴位置检测装置、传动机构及主轴。通常主轴驱动被加工工件旋转的是车削加工，所对应的机床是车床类；主轴驱动切削刀具旋转的是铣削加工，所对应的机床是铣床类。1.数控机床主轴驱动系统组成及特点分类1.1数控机床对主轴驱动系统的要求 1.1.1调速范围宽并实现无极调速 目前主轴驱动装置的恒转矩调速范围已可达1100，恒功率调速范围也可达130，一般过载1.5倍时可持续工作达到30min。1.1.2恒功率范围要宽 主轴在全速范围内均能提供切削所需功率，并尽可能在全速范围

7、内提供主轴电动机的最大功率。由于主轴电动机与驱动装置的限制，主轴在低速段均为恒转矩输出。为满足数控机床低速、强力切削的需要，常采用分级无级变速的方法，以扩大输出转矩。1.1.3具有4象限驱动能力 要求主轴在正、反向转动时均可进行自动加、减速控制，并且加、减速时间要短。目前一般伺服主轴可以在1秒内从静止加速到6000r/min。1.1.4具有位置控制能力 即进给功能（C轴功能）和定向功能（准停功能），以满足加工中心自动换刀、刚性攻丝、螺纹切削以及车削中心的某些加工工艺的需要。1.1.5具有较高的精度与刚度，传动平稳，噪音低 为了提高传动件的制造精度与刚度，采用齿轮传动时齿轮齿面应采用高频感应加热

8、淬火工艺以增加耐磨性。最后一级一般用斜齿轮传动，使传动平稳。采用带传动时应采用齿型带。应采用精度高的轴承及合理的支撑跨距，以提高主轴的组件的刚性。在结构允许的条件下，应适当增加齿轮宽度，提高齿轮的重叠系数。变速滑移齿轮一般都用花键传动，采用内径定心。侧面定心的花键对降低噪声更为有利，因为这种定心方式传动间隙小，接触面大，但加工需要专门的刀具和花键磨床。1.1.6良好的抗振性和热稳定性数控机床加工时，可能由于持续切削、加工余量不均匀、运动部件不平衡以及切削过程中的自振等原因引起冲击力和交变力，使主轴产生振动，影响加工精度和表面粗糙度，严重时甚至可能损坏刀具和主轴系统中的零件，使其无法工作。主轴系

9、统的发热使其中的零部件产生热变形，降低传动效率，影响零部件之间的相对位置精度和运动精度，从而造成加工误差。因此，主轴组件要有较高的固有频率，较好的动平衡，且要保持合适的配合间隙，并要进行循环润滑。1.2主轴系统分类及特点1.2.1普通笼型异步电动机配齿轮变速箱 这是最经济的一种方法主轴配置方式，但只能实现有级调速，由于电动机始终工作在额定转速下，经齿轮减速后，在主轴低速下输出力矩大，重切削能力强，非常适合粗加工和半精加工的要求。如果加工产品比较单一，对主轴转速没有太高的要求，配置在数控机床上也能起到很好的效果；它的缺点是噪音比较大，由于电机工作在工频下，主轴转速范围不大，不适合有色金属和需要频

10、繁变换主轴速度的加工场合。1.2.2普通笼型异步电动机配简易型变频器 可以实现主轴的无级调速，主轴电动机只有工作在约500转/分钟以上才能有比较满意的力矩输出，否则，特别是车床很容易出现堵转的情况，一般会采用两挡齿轮或皮带变速，但主轴仍然只能工作在中高速范围，另外因为受到普通电动机最高转速的限制，主轴的转速范围受到较大的限制。1.2.3通笼型异步电动机配通用变频器 目前进口的通用变频器，除了具有U/f曲线调节，一般还具有无反馈矢量控制功能，会对电动机的低速特性有所改善，配合两级齿轮变速，基本上可以满足车床低速（100200转/分钟）小加工余量的加工，但同样受最高电动机速度的限制。这是目前经济型

11、数控机床比较常用的主轴驱动系统。1.2.4专用变频电动机配通用变频器 一般采用有反馈矢量控制，低速甚至零速时都可以有较大的力矩输出，有些还具有定向甚至分度进给的功能，是非常有竞争力的产品。中档数控机床主要采用这种方案，主轴传动两挡变速甚至仅一挡即可实现转速在100200r/min左右时车、铣的重力切削。一些有定向功能的还可以应用与要求精镗加工的数控镗铣床，若应用在加工中心上，还不很理想，必须采用其他辅助机构完成定向换刀的功能，而且也不能达到刚性攻丝的要求。1.2.5伺服主轴驱动系统 伺服主轴驱动系统具有响应快、速度高、过载能力强的特点，还可以实现定向和进给功能，当然价格也是最高的.1.2.6电

12、主轴 电主轴是主轴电动机的一种结构形式，驱动器可以是变频器或主轴伺服，也可以不要驱动器。电主轴由于电机和主轴合二为一，没有传动机构，因此，大大简化了主轴的结构，并且提高了主轴的精度，但是抗冲击能力较弱，而且功率还不能做得太大，一般在10KW以下。由于结构上的优势，电主轴主要向高速方向发展，一般在10000r/min以上。2.直流主轴驱动系统的故障与维修2.1直流主轴驱动系统的故障尽管直流主轴驱动系统在目前已应用不多，逐步为交流主轴驱动系统取代，但现有系统的维修还有不少，在此也总结它的故障特点。1主轴电动机转 引起主轴不不转的原因主要有： 印制电路板不良或表面太脏。触发脉冲电路故障，晶闸管无触发

13、脉冲产生。主轴电动机动力线断线或电动机与主轴驱动器连接不良。机械联接脱落，如高/低档齿轮切换用的离合器啮合不良。机床负载太大。控制信号未满足主轴旋转的条件，如转向信号、速度给定电压未输入。2、电动机转速异常或转速不稳定 引起电动机转速异常或转速不稳定的原因有：DA转换器故障。测速发电动断线或测速机不良。速度指令电压不良。电动机不良，如：励磁丧失等。电动机负荷过重。驱动器不良。3、主轴电动机振动或噪声太大 引起主轴电动机振动或噪声太大故障的原因有：电源缺相或电源电压不正常。驱动器上的电源开关设定错误(如：5060Hz切换开关设定错误等驱动器上的增益调整电路或颤动调整电路的调整不当。电流反馈回路调

14、整不当。三相电源相序不正确。电动机轴承存在故障。主轴齿轮啮合不良或主轴负载太大。4、发生过流报警 引起过流报警可能的原因有：驱动器电流极限设定错误。触发电路的同步触发脉冲不正确。主轴电动机的电枢线圈内部存在局部短路。驱动器的+15V控制电源存在故障。5、速度偏差过大 引起速度偏差的原因有：机床切削负荷太重。速度调节器或测速反馈回路的设定调节不当。主轴负载过大、机械传动系统不良或制动器未松开。电流调节器或电流反馈回路的设定调节不当。6、熔断器熔丝熔断 引起熔断器熔丝熔断的原因主要有：驱动器控制印制电路板不良（此时，通常驱动器的报警指示灯LED l亮）。电动机不良，如：电枢线短路、电枢绕组短路或局

15、部短路，电枢线对地短路等等。测速发电机不良（此时，通常驱动器的报警指示灯LED l亮）。输入电源相序不正确（此时，通常驱动器的报警指示灯LED3亮）。输入电源存在缺相。7、热继电器保护 这时驱动器的LED4灯亮，表示电动机存在过载。8、电动机过热 这时驱动器的LED4灯亮，表示电动机连续过载，导致电动机温升超过。9、过电压吸收器烧坏 通常情况下，它是由于外加电压过高或瞬间电网电压干扰引起的。10、运转停止 这时驱动器的LED5灯亮，可能的原因有电源电压太低、控制电源存在故障等。11、LED2灯亮 驱动器的LED2灯亮，表示主电动机励磁丧失，可能的原因是励磁断线、励磁回路不良等。12、速度达不到

16、最高转速 引起电动机速度达不到最高转速的原因主要有：电动机励磁电流调整过大。励磁控制回路存在不良。13、主轴在加/减速时工作不正常 造成此故障的原因主要有以下几种：电动机加/减速电流极限设定、调整不当。电流反馈回路设定、调整不当。加/减速回路时间常数设定不当或电动机/负载间的惯量不匹配。机械传动系统不良。 14、电动机电刷磨损严重或电刷面上有划痕 造成电动机电刷磨损严重或电刷面上有划痕的原因有：主轴电动机连续长时间过载工作。主轴电动机换向器表面太脏或有伤痕。电刷上有切削液进入。驱动器控制回路的设定、调整不当。2.2直流主轴驱动系统系统的故障维修实例1：配套SIEMENS 6RA26XX系列直流

17、主轴驱动器，开机后显示主轴报警。分析与处理过程：检查SIEMENS 6RA26XX系列直流主轴驱动器，发现报警的含义与提示是“电源故障”，其可能的原因有：电源相序接反。电源缺相，相位不正确。电源电压低于额定值的80%。 测量驱动器输入电压正常，相序正确但主驱动仍有报警，因此可能的原因是电源板存在故障。根据SIEMENS 6RA26XX系列直流主轴驱动器原理图，逐级测量各板的电源回路，发现触发板的同步电源中有一相低于正常电压。检查确认故障原因为印制电路板存在虚焊，导致了同步电源的电压降低，引起了电源报警。重新焊接后电压恢复正常，报警消失，机床恢复正常。2.3直流主轴驱动系统日常维护对于工作正常的

18、主轴驱动系统1电柜的空气过滤器每月清扫一次2电柜及驱动器的冷却风扇定期检查3建议操作人员每天注意主轴的旋转速度，异常振动，异常声音，通风状态，轴承温度，外表温度，异常臭味4建议维护人员每月对电刷，换向器进行检查5建议维护人缘没半年对测速发电机，轴承，热管冷却部分，绝缘电阻进行检测3.交流伺服主轴驱动系统故障诊断与维修3.1交流伺服主轴驱动系统常见故障诊断与维修交流主轴驱动系统按信号形式又可分为交流模拟型主轴驱动单元和交流数字型主轴驱动单元。交流主轴驱动除了有直流主轴驱动同样的过热、过载、转速不正常报警或故障外，还有另外的故障条目，总结如下：1.主轴不能转动，且无任何报警显示。 产生此故障的可能

19、原因及排除方法见表.。可能原因检查步骤排除措施机械负载过大三维|cad|机械|汽车|技术|catia|pro/e|ug|inventor|solidedge|solidworks|caxa8 t* w) jW% h7 I3 XKl& G% t; c! I三维,cad,机械,技术,汽车,catia,pro/e,ug,inventor,solidedge,solidworks,caxa,时空,镇江尽量减轻机械负载# N: K/ E- Z% A0 s三维网技术论坛主轴与电动机连接皮带过松三维|cad|机械|汽车|技术|c V3 H1 O& H- |8 5 W7 在停机的状态下，查看皮带的松紧程度三维

20、,cad,机械,技术,汽车H, P( I; o( % p调整皮带3 P8 y- L# ?2 6 主轴中的拉杆未拉紧夹持刀具的拉钉(在车床上就是卡盘未夹紧工件)三维|cad|机械|汽车|技术|cati) o9 $ - 有的机床会设置敏感元件的反馈信号，检查次反馈信号是否到位三维,cad,机械,技术,汽8 j; M, I4 d) AV3 Q8 j* g% n重新装夹好刀具或工件三维网技术论坛& l, H* U; i/ Y* L) C. k8 q系统处在急停状态* T- D b% R% + d三维网技术论坛检查主轴单元的主交流接触器是否吸合. h+ N- QA. Z.

21、 ( R; K更具实际情况下，松开急停3 ?, P# C+ Up b3 C& 三维网技术论坛机械准备好信号断路三维|cad|机械|汽车|技术|catia|pro/e|ug|inventor|solidedge|solidworks|caxa1 j, M0 S# w# Q7 b2 n排查机械准好信号电路/ t5 a& P, R: n% c+ O三维|cad|机械|汽车|技术|catia|pro/e|ug|inventor|solidedge|solidworks|caxa主轴动力线断线三维网技术论坛$ c& e$ E% E) B& a a9 G0 k用万用表测量动力线电压0 F! A, v6 P

22、# |8 M确保电源输入正常2 l) w( M5 |+ Z; G/ C4 n n三维网技术论坛电源缺相0 N6 O x8 P s正反转信号同时输入4 K- W8 E2 _+ L, 2 _P, S) w三维|cad|机械|汽车|技术|catia|pro/e|ug|inventor|solidedge|solidworks|caxa利用PLC监查功能查看相应信号三维|cad|机械|汽车|技术|catia|pro/e|ug|inventor|solidedge|solidworks|caxa2 C% h& J% c* & a3 u6 5 l9 ?+ N3 A5 y# u0 o& u6 B! w三维|

23、cad|机械|汽车|技术|catia|pro/e|ug|inventor|solidedge|solidworks|caxa无正反转信号N8 Z9 M# A* H/ w6 S三维,cad,机械,技术,汽车,catia,pro/e,ug,inventor,solidedge,solidworks,caxa,时空,镇江通过PLC监视画面，观察正反转指示信号是否发出+ E% q% u9 4 T5 0 E一般为数控装置的输出有问题，排查系统的主轴信号输出端子5 I* g7 a ; d G9 W使能信号没有接通6 P+ v& J0 p) q5 q) S三维网技术论坛通过CR

24、T观察I/O状态，分析机床PLC梯形图（或流程图），以确定主轴的启动条件，如润滑、冷却等是否满足网技术论坛5 r* Y( H: d* C! _4 q; n2 J检查外部启动的条件是否符合7 E7 q& : P, t: I* S主轴驱动装置故障+ B3 ; $ K8 c- k! J+ r; u! Z0 F三维,cad,机械,技术,汽车,catia,pro/e,ug,inventor,solidedge,solidworks,caxa,时空,镇江有条件的话，利用交换法，确定是否有故障: h8 g/ 9 i5 d% E8 D! y Y, z三维|cad|机械|汽车|技术

25、|catia|pro/e|ug|inventor|solidedge|solidworks|caxa更换主轴驱动装置三维|cad|机械|汽主轴电动机故障三维|cad|机械|汽车|技术| H# l) F更换电动机( k4 Q Z5 m R0 O 1 n三维,cad,机械,技术,汽车,catia,pro/e,ug,inventor,solidedge,solidworks,caxa,时空,镇江表.三维网技术论坛# f; A S. E i& H0 Q! o# 表.2.主轴速度指令无效，转速仅有12r/min。可能的原因见表.。可能原因检查步骤排除措施动力线接线错误2 r) B d0 f/ y; D(

26、 a+ I* Q检查主轴伺服与电动机之间的UVW连线三维|cad|机械|汽车|技术|catia|pro/e|ug|inventor|solidedge|solidworks|caxa4 A/ G6 u4 x; i7 Y8 c确保连线对应三维,cad,机械,技术,汽车w1 D2 B; P5 RCNC模拟量输出（D/A）转换电路故障3 s- H0 y# y, c) e三维,cad,机械,技术,汽车,catia,pro/e,ug,inventor,solidedge,solidworks,caxa,时空,镇江用交换法判断是否有故障 |8 N0 t2 z2 g- G0

27、Y3 r8 _更换相应电路板) w: S! l: n% l) G0 u3 D: y+ FCNC速度输出模拟量与驱动器连接不良或断线0 0 t6 8 + ; W0 $ D三维,cad,机械,技术,汽车,catia,pro/e,ug,inventor,solidedge,solidworks,caxa,时空,镇江测量相应信号，是否有输出且是否正常* m; _2 m9 _% C! x更换指令发送口或更换数控装置三维|cad|机械|汽车|技术|catia|pro/e|ug|inventor|solidedge|solidworks|caxa6 I0 l# H) u; )

28、/ 主轴驱动器参数设定不当# u0 V) B, r. W/ g9 Gw查看驱动器参数，是否正常 V4 6 x! E0 w依照说明书，正确设置参数- m# m$ $ T- o1 e) e B反馈线连接不正常* y0 Y8 _3 H; l( t) a4 d% O查看反馈连线/ 1 fS& X3 b7 J( T; 三维网技术论坛确保反馈连线正常+ 0 q. z8 B& N% K7 q: I7 n! D三维网技术论坛反馈信号不正常三维,cad,机械,技术,汽车,catia,pro/e,ug,inventor,so

29、lidedge,solidworks,caxa,时空,镇江3 Y- r p& N2 o* d3 U$ b检查反馈信号的波形三维网技术论坛0 a+ v( O. M W# x5 L- h调整波形至正确或更换编码器三维,cad,机械,技术,汽车,catia,pro/e,ug,inventor,solidedge,solidworks,caxa,时空,镇江, 4 n2 P2 V0 p7 |表.3.速度偏差过大，指的是主轴电机的实际速度与指令速度的误差值超过允许值，一般是启动时电机没有转动或速度上不去。引起此故障的原因见表.可能原因检查步骤排除措施反馈连线不良3 W: o l: & u4 E: b5 g

30、三维网技术论坛不启动主轴，用手盘动主轴使主轴电动机以较快速度转起来，估计电机的实际速度，监视反馈的实际转速确保反馈连线正确三维网技术论坛, g# o3 s _4 r! k+ v反馈装置故障三维网技术论坛9 w: b& C9 n! 更换反馈装置; T. w; I. |# w; a动力线连接不正常三维网技术论坛- 0 l8 R, L% G b用万用表或兆欧表检查电动机或动力线是否正常（包括相序不正常）- z: E5 U1 lr& V确保动力线连接正常三维网技术论坛% e$ t m7 T9 z& Z5 z动力电压不正常4 W, 7 S# k6 _+ U7 三维|cad|

31、机械|汽车|技术|catia|pro/e|ug|inventor|solidedge|solidworks|caxa确保动力线电压正常1 p0 h0 3 c6 s6 w# # B $ A三维网技术论坛机床切削负荷太重，切削条件恶劣* V# F( p s: # F三维|cad|机械|汽重新考虑负载条件，减轻负载，调整切削参数三维网技术论坛$ b+ g# f! O; n# j( | R+ l机械传动系统不良三维|cad|机械|汽车|技术|catia|pro/e|ug|inventor|solidedge|solidworks|caxa3 y0 E& v7 E, F7

32、K% W F三维,cad,机械, N1 m7 |. P$ H3 P% X改善机械传动系统条件+ u, y) C x; F2 B* 制动器未松开/ V, g& Ws. D) L* B/ r三维,cad,机械,技术,汽车,catia,pro/e,ug,inventor,solidedge,solidworks,caxa,时空,镇江查明制动器为松开的原因三维|cad|机械|汽车|技术|catia|pro/e|ug|inventor|solidedge|solidworks|caxa0 r+ F1 z4 j6 W0 W/ ; o# - d确保制动电路正常三维网技术论坛(

33、fm$ O; M1 * q6 s% L7 e驱动器故障* + O/ B o* O三维,cad,机械,技术,汽车,catia,pro/e,ug,inventor,solidedge,solidworks,caxa,时空,镇江利用交换法，判断是否有故障/ % F* * G% Y( - o, E三维,cad,机械,技术,汽车,catia,pro/e,ug,inventor,solidedge,solidworks,caxa,时空,镇江更换出错单元) x! R_! w/ ?6 t: Q3 A( Y0 三维,cad,机械,技术,汽车,catia,pro/e,ug,inventor,solidedge,s

34、olidworks,caxa,时空,镇江电流调节器控制板故障; t# T6 u! 1 u+ / G7 Q电动机故障R2 w0 y) t2 x( v6 A# N( O- C X7 f三维|cad|机械|汽车|技术|catia|pro/e|ug|inventor|solidedge|solidworks|caxa) Z6 n, F& A$ U; Z表.4.过载报警。 削用量过大，频繁正、反转等均可引起过载报警。具体表现为主轴过热、主轴驱动装置显示过电流报警等造成此故障的可能原因见表.可能原因检查步骤排除措施长时间开机后再出现此故障- H2 s( L t# l+ W! # z: v, Mwww.3d

35、负载太大8 S- 0 d5 X* AM+ a: # I D. O K三维|cad|机械|汽车|技术|catia|pro/e|ug|inventor|solidedge|solidworks|caxa检查机械负载三2 - f5 e; A7 f u. r/ Y调整切削参数，干山切削条件，减轻负载6 H0 D; m( S9 d) / q三维网技术论坛频繁正、反转三维网技术论坛2 x; + E! h4 m Y( c8 s- B+ A8 F三维网技术论坛减少频繁正、翻转次数: |8 a$ J, b x0 开机后即出现此报警# G. Xy$ f L* s三维

36、网技术论坛热控开关坏了用万用表测量相应管脚更换热控开关控制板有故障用交换分判断是否有故障如有故障，更换控制板表.5.主轴振动或噪声过大，首先要区别异常噪声及振动发生在主轴机械部分还是在电气驱动部分。检查方法：- d/ | y% Q, _. F3 u三维网技术论坛若在减速过程中发生，一般是由驱动装置造成的，如交流驱动中的再生回路故障若在恒转速时产生，可通过观察主轴由停车过程中是否有噪声和振动来区别，如存在，则主轴机械部分有问题查振动周期是否与转速有关，如无关，一般是主轴驱动装置未调整好；如有关系，应检查主轴机械部分是否良好，测速装置是否不良。造成这类故障的原因及排除见表：.故障部位可能原因检查步

37、骤排除措施电气部分故障 P5 S. N1 B. U& tJ: 系统电源缺相、相序不正确或电压不正常) X5 1 k8 r3 T; v+ g三维网技术论坛测量输入的系统电源三维网技术论坛& 7 d0 V2 f3 n q% q4 E确保电源正确三维网技术论坛3 q1 _5 b0 a% _# e1 B反馈不正确: t: k0 ?5 V# a& Y$ m三维网技术论坛测量反馈信号; e- i) o5 5 U( ?5 确保接线正确，且反馈装置正常/ F. S8 n% P) d; B! P$ k三维网技术论坛驱动器异常，如：增益调整电路或颤动

38、调整电路的调整不当5 V+ N2 N, q E. b三维网技术论坛三维网技术论坛5 1 Jm4 l% j6 根据参数说明书，设置好相关参数/ ! k% S* r7 h) P三维网技术论坛三相输入的相序不对三维网技术论坛% c0 T0 1 v( S用万用表测量输入电源) S. K; n1 Z% J$ # Q6 S6 A3 O, 三维网技术论坛确保电源正确三维|cad|机械|汽车|技术|catia|pro/e|ug|inventor|solidedge|solidworks|caxa3 0 Y# d% F) w机械部分故障i4 C) z9 c+ ( n+ I# z- l三维,cad,机械,技术,汽

39、车,catia,pro/e,ug,inventor,solidedge,solidworks,caxa,时空,镇江主轴负荷过大三维网技术论坛: ?. hY! O3 n$ W| p% J& j% v2 F2 x+ G2 i% I. x8 r重新考虑负载条件，减轻负载( q* C& $ 3 U三维网技术论坛润滑不良% lM8 Q7 f5 b+ t) Q三维网技术论坛是否缺润滑油，三维网技术论坛! f& / P% G4 % h. 加注润滑油2 C0 a5 A W# 2 e是否润滑电路或电机故障，! d , ?. 7 # y+ r检修润滑电路三维网技术论坛* b+ Y |

40、5 Z% i/ |是否润滑漏油% N5 D7 A S* Q, h E% ? e; Z更换润滑导油管9 x# 3 x) . G) i( o, W三维,cad,机械,技术,汽车,catia,pro/e,ug,inventor,solidedge,solidworks,caxa,时空,镇江主轴与主轴电动机的连接皮带过紧三维网技术论坛0 L, L6 su. w在停机的情况下，检查皮带松紧程度1 % c* q9 W; E- Y9 7 P调整皮带的连接三维|cad|机械|汽车|技术|cV7 t5 F1 N. j. f轴承故障、主轴和主轴电动机之间

41、离合器故障三维,cad,机械,技术,汽% t& t: ?% g) e目测，可判断这个机械连接是否正常3 T9 S3 A8 s; s C5 Q4 y9 H% o0 T三维,cad,机械,技术,汽车,catia,pro/e,ug,inventor,solidedge,solidworks,caxa,时空,镇江调整轴承1 m7 w7 o+ uE. z) + m轴承拉毛或损坏4 C& / i& ! v9 + M! S) O可拆开相关机械结构后目测三维|cad|机械|汽车|技术|catia|pro/e|ug|inventor|solidedge|solidworks|cax

42、a1 B, 4 W3 n0 m3 更换轴承6 g* x5 4 g/ f# I/ Z# H& y$ i齿轮有严重损伤 s7 o! g5 1 三维网技术论坛更换齿轮5 H, s, b& F. M: s主轴部件上动平衡不好（丛最高速度向下时发生次此故障）- % z$ E& Y/ H* G1 L4 x3 Q三维|cad|机械|汽车|技术|catia|pro/e|ug|inventor|solidedge|solidworks|caxa当主轴电机最高速度时，关掉电源，惯性运转时是否仍有声音+ 3 y+ o, W3 U% 三维|cad|机械|汽车|技术|catia|pro/e

43、|ug|inventor|solidedge|solidworks|caxa校核主轴部件上的动平衡条件，调整机械部分7 e( W5 V z& M* l+ q# - g; Y轴承预紧力不够或预紧螺钉松动# d1 e( R9 Gk5 R/ ! 7 N& N/ |+ rU三维网技术论坛调紧预紧螺钉三维|cad|机械| B3 O: P, F游隙过大或齿轮啮合间隙过大三维|cad|机械|汽车|技术|catia|pro/e|ug|inventor|solidedge|solidworks|caxa1 H, c# U5 E1 Z3 0 三维网技术论坛% i! I! o9 j

44、m1 0 5 w调整机床间隙表.3.2.交流伺服主轴驱动系统常见故障的维修案列例：一台配套某系统的立式加工中心，主轴在低速时（低于120r/min）时，S指令无效，主轴固定以120r/min转速运转。y分析与处理过程：由于主轴在低速时固定以120r/min转速运转，可能的原因是主轴驱动器有120r/min的转速模拟量输入，或是主轴驱动器控制电路存在不良。三维网技术论坛9 K. _/ h6 0 h) 8 V# u% ; q# L2 M为了判定故障原因，检查CNC内部S代码信号状态，发现它与S指令值一一对应；但测量主轴驱动器的数模转换输出（测两端CH2），发现即使是在S为0时，D/A转换器虽然无数

45、字输入信号，但其输出仍然为0.5V左右的电压。三维网技术论坛) V( B* h$ L& e3 M% 5 Y9 n( _4 F k; ?: B k2 M; |三维网技术论坛由于本机床的最高转速为2250r/min，对照下表看出，当D/A转换器输出0.5V左右时，转速应为120r/min左右，因此可以判定故障原因是D/A转换器（型号：DAC80）损坏引起的。, d e/ L u- U 更换同型号的集成电路后，机床恢复正常。二进制转速指令S模拟输出/V转速/（r/min）0000 0000 0000000000 0101 10110.222500000 1011 01100.4441001111 1

46、111 11119.9992250例：配套某系统的数控车床，使用安川变频器作为主轴驱动装置，当输入指令S*M03后，主轴旋转，但转速不能改变。分析与处理过程：由于该机床主轴采用的是变频器调速，在自动方式下运行时，主轴转速是通过系统输出的模拟电压控制的。利用万用表测量变频器的模拟电压输入，发现在不同转速下，模拟电压有变化，说明CNC工作正常。进一步检查主轴的方向输入信号正确，因此初步判定故障原因是变频器的参数设定不当或外部信号不正确所引起的。经检查变频器参数设定，发现参数设定正确；检查外部控制信号，发现在主轴正传时，变频器的多级固定速度控制输入信号中有一个被固定为“1”，断开此信号后，主轴恢复正

47、常。检查故障的具体步骤可分为：表.可能原因检查步骤排除措施主轴编码器“零位脉冲”不良或受到干扰用万用表测量编码器反馈信号，检查是否正常更换编码器主轴编码器联轴器松动或断裂检查编码器连线确实反馈回路正常编码器信号线接地、屏蔽不良，被干扰按上面的“外部干扰”故障处理主轴转速不稳，有抖动按上面提到的“主轴转速不稳”解决加工程序有问题如：主轴转速尚未稳定，就执行了螺纹加工指令（G32），导致了主轴Z轴进给不能实现同步，造成“乱牙”。空运行程序，判断是否有此现象发生修改加工程序如：在用（G32）前加G04延时指令或更改螺纹加工程序的起始点，使其离开工件一段距离，保证在主轴速度稳定后，再开始螺纹加工，即可

48、实现正常的螺纹加工。表.例：三菱FR主轴驱动器主轴噪声大的故障维修故障现象：一台使用MELDAS M3控制器和三菱FR-SF-22K主轴控制器的数控机床，出现主轴噪声较大，且在主轴空载情况下，负载表指示超过40%。分析与处理过程：考虑到主轴负载在空载时已经达到40%以上，初步认为机床机械传动系统存在故障。维修的第一步是脱开主轴的运转情况。经试验，发现主轴负载表指示已恢复正常，但主轴仍有噪声，由此判定该主轴系统的机械、电气两方面都存在故障。在机械方面，检查了主轴机械传动系统，发现主轴转动明显过紧，进一步检查发现主轴轴承已经损坏，更换后，主轴机械传动系统恢复正常。在电气方面，首先检查了主轴驱动器的

49、参数设定，包括驱动放大器的型号，的型号以及伺服环增益等参数，经检查发现机床参数设定无误，由此判定故障原因是驱动系统硬件存在故障。为了进一步分析原因，维修时将主轴驱动器的00号参数设定为1，让主轴驱动系统进行开环运行，转动主轴后，发现噪声消失，运行平稳，由此可以判定故障原因是在速度检测器件PLG上。进一步检查发现PLG的安装位置不正确，重新调整PLG安装位置后，在进行闭环运行，噪声消失。重新安装与机械传动系统，机床恢复正常工作。3.3交流伺服主轴驱动系统日常维护3.3.1日常检查运行性能是否符合标准规范周围环境是否符合标准规范键盘面板显示是否正常有没有异常的噪声，振动和气味有没有过热或变色等异常

50、情况3.3.2定期检查维修检查时，先切断输入变频器（T,S,R）的电源确定变频器电源切断，显示消失后，等到内部高压指示灯熄灭后，才可实施维护检查在检查过程中，绝对不可以将内部电源及线材，排线拔起及误配，否则会造成变频器不工作或损坏安装时，螺丝等配件不可置留在变频器内部，以免电路板造成短路现象安装后保持变频器的干净，避免尘埃，油雾，湿气侵入4.主轴通用变频器常见故障与维修4.1变频器的介绍变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置. 是把工频电源(50Hz或60Hz)变换成各种频率的交流电源，以实现机电的变速运行的设备，其中节制电路完成对主电路的节制，整流电路将交流电变换成直流电，直流中间电路对整流电路的输出进行平滑滤波，逆变电路将直流电再逆变成交流电。变频器的分类变频器的分类方法有多种，按照主电路工作方式分类，可以分为电压型变频器和电流型变频器；按照开关方式分类，可以分为PAM节制变频器、PWM节制变频器和高载频PWM节制变频器；按照工作原理分类，可以分为V/f节制变频器、转差频率节制变频器和矢